JP2004117720A - Liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a double-sided liquid crystal display wherein double-sided display is performed using one liquid crystal element and a plane area can be made small to the same extent as either one display screen of the front side and the rear side. <P>SOLUTION: The double-sided liquid crystal display is provided with the liquid crystal element 1 wherein a plurality of front side reflection films 7 are provided on the inner face of a front side substrate 2 respectively corresponding to previously determined regions in respective pixels A, a plurality of rear side reflection films 8 are provided on the inner face of a rear side substrate 3 respectively corresponding to the other previously determined regions in the respective pixels A, a forward reflection parts A1 wherein light made incident from the front side is reflected by the the rear side reflection films 8 and emitted to the front side are formed by the regions where the rear side reflection films 8 are provided in the respective pixels A and backward reflection parts A2 wherein light made incident from the rear side is reflected by the front side reflection films 7 and emitted to the rear side are formed by the regions where the front side reflection films 7 in the respective pixels A, and front and rear side polarizing plates 13 and 14 disposed on the front side and the rear side of the liquid crystal element 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、両面表示型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
両面表示型の液晶表示装置は、例えば、機器本体に対して回動開閉される蓋体の両面にそれぞれ表示部が設けられた折りたたみ型携帯電話機等の電子機器に用いられている。
【０００３】
前記両面表示型の液晶表示装置は、例えば、前側または後側から入射した光を反射または透過させて前側に出射させる２つの液晶素子を、それぞれの出射面を反対方向に向けて背中合わせ状態に配置することにより構成することができる。
【０００４】
しかし、このように２つの液晶素子を用いるのではコスト高となるため、１つの液晶素子を用いて両面表示することが望まれている。
【０００５】
１つの液晶素子を用いて両面表示する両面表示型液晶表示装置としては、従来、液晶素子の表示エリアを、入射光を前側に出射させる前方出射エリアと、入射光を後側に出射させる後方出射エリアとに分割し、前記前方出射エリアにより前側から観察される画像を表示し、前記後方出射エリアにより後側から観察される画像を表示するようにしたものが提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９３９４６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−３０５５２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶素子の表示エリアを前方出射エリアと後方出射エリアとに分割した従来の両面表示型液晶表示装置は、前記液晶素子の表示エリアの面積が、前側の表示画面と後側の表示画面とを横に並べた大きさであるため、液晶表示装置の平面積が前記前側及び後側の表示画面に比べてはるかに大きく、したがって、携帯電話機等のような小型の電子機器には実装することができない。
【０００９】
この発明は、１つの液晶素子を用いて両面表示することができるとともに、平面積を、前側と後側のいずれか一方の表示画面と同程度に小さくすることができる両面表示型の液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、対向配置された前側基板と後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記前側基板の内面に、前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の前側反射膜が設けられ、前記後側基板の内面に、前記複数の画素内の前記前側反射膜が対応する領域以外の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の後側反射膜が設けられ、前記複数の画素の前記後側反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記後側反射膜により反射して前側に出射させる前方反射部が形成され、前記複数の画素の前記前側反射膜が設けられた領域により、後側から入射した光を前記前側反射膜により反射して後側に出射させる後方反射部が形成されてなる液晶素子と、前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、この液晶表示装置は、液晶素子の複数の画素内にそれぞれ、前側から入射した光を反射して前側に出射させる前方反射部と、後側から入射した光を反射して後側に出射させる後方反射部とを形成し、前記液晶素子の前側と後側とに前側偏光板と後側偏光板とを配置することにより、前記液晶素子の複数の画素の前方反射部からの出射光により前側から観察される画像を表示し、前記液晶素子の複数の画素の後方反射部からの出射光により後側から観察される画像を表示するようにしたものである。
【００１２】
この液晶表示装置は、前記液晶素子の複数の画素の前方反射部からの出射光により前側から観察される画像を表示し、前記液晶素子の複数の画素の後方反射部からの出射光により後側から観察される画像を表示するため、前記液晶素子の複数の画素が配列した表示エリアの面積は、前側と後側のいずれか一方の表示画面に相当する大きさでよい。
【００１３】
したがって、この液晶表示装置によれば、１つの液晶素子を用いて両面表示することができるとともに、平面積を、前側と後側のいずれか一方の表示画面と同程度に小さくすることができる。
【００１４】
このように、この発明の液晶表示装置は、前側基板の内面に、複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の前側反射膜が設けられ、後側基板の内面に、前記複数の画素内の前記前側反射膜が対応する領域以外の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の後側反射膜が設けられ、前記複数の画素の前記後側反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記後側反射膜により反射して前側に出射させる前方反射部が形成され、前記複数の画素の前記前側反射膜が設けられた領域により、後側から入射した光を前記前側反射膜により反射して後側に出射させる後方反射部が形成されてなる液晶素子と、前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板とを備えることにより、１つの液晶素子を用いて両面表示するとともに、平面積を、前側と後側のいずれか一方の表示画面と同程度に小さくすることができるようにしたものである。
【００１５】
この発明の液晶表示装置において、前記液晶素子の複数の画素はそれぞれ、前記前方反射部と後方反射部のみを有していてもよい。
【００１６】
その場合は、前記前側偏光板の前側と後側偏光板の後側の少なくとも一方に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板に対向する面から照明光を出射する面光源を配置するのが好ましい。
【００１７】
さらに、この発明の液晶表示装置においては、前記液晶素子の複数の画素に対応する前側反射膜と後側反射膜をそれぞれ、前記画素内の予め定められた領域を除いて設け、前記複数の画素の前方反射部及び後方反射部以外の領域により、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部を形成するとともに、前側偏光板の前側と後側偏光板の後側の少なくとも一方に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板に対向する面から照明光を出射する面光源を配置するのがより好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図、図２は前記液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図である。
【００１９】
この実施例の液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、１つの液晶素子１と、前記液晶素子１の前側と後側とに配置された前側偏光板１３及び後側偏光板１４と、前記前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側とに配置された前後一対の面光源１７とを備えている。
【００２０】
前記液晶素子１は、対向配置された前側（図において上側）の透明基板２と後側（図において下側）の透明基板３との間に液晶層４が設けられ、前記前側基板２と後側基板３の対向する内面の一方に少なくとも１つの透明電極５が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極４と対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素Ａを形成するための複数の透明電極６が設けられるとともに、前記前側基板２の内面に、前記複数の画素Ａ内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の前側反射膜７が設けられ、前記後側基板３の内面に、前記複数の画素Ａ内の前記前側反射膜７が対応する領域以外の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の後側反射膜８が設けられ、前記複数の画素Ａの前記後側反射膜８が設けられた領域により、前側から入射した光を前記後側反射膜８により反射して前側に出射させる前方反射部Ａ１が形成され、前記複数の画素Ａの前記前側反射膜７が設けられた領域により、後側から入射した光を前記前側反射膜７により反射して後側に出射させる後方反射部Ａ２が形成された構成となっている。
【００２１】
なお、この液晶素子１は、単純マトリックス液晶素子であり、前側基板２の内面に設けられた電極５は、行方向（図２において左右方向）に沿わせて互いに平行に形成された複数の走査電極、後側基板３の内面に設けられた電極６は、列方向（図２において紙面に垂直な方向）に沿わせて互いに平行に形成された複数の信号電極である。
【００２２】
前記前側基板２の内面に設けられた複数の前側反射膜７と、前記後側基板３の内面に設けられた複数の後側反射膜８はそれぞれ、前記基板２，３に接する面に低反射処理が施された反射膜であり、前記前側反射膜７は、マトリックス状に配列する全ての画素Ａの一側の略１／２の領域にそれぞれ対応させて設けられ、前記後側反射膜８は、前記全ての画素Ａの他側の略１／２の領域にそれぞれ対応させて設けられている。
【００２３】
すなわち、この実施例では、各画素Ａの略１／２の領域を、前側から入射した光を前記後側反射膜８により反射して前側に出射させる前方反射部Ａ１とし、前記各画素Ａの他の略１／２の領域を、後側から入射した光を前記前側反射膜７により反射して後側に出射させる後方反射部Ａ２としている。
【００２４】
また、この液晶素子１は、前記複数の画素Ａにそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを備えており、これらのカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、いずれか一方の基板、例えば前側基板２の内面に、各画素Ａの全域にそれぞれ対応させて形成されている。
【００２５】
なお、前記複数の前側反射膜７，８はそれぞれ前側基板２及び後側基板３の基板面上に形成されており、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、前側基板２の内面に前記複数の前側反射膜７を覆って設けられている。
【００２６】
そして、前記複数の走査電極５は、前側基板２の内面に設けられた前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの上に、電極幅の略１／２を前記前側反射膜７に対向させて形成されており、また、前記複数の信号電極６は、後側基板２の内面に、電極幅の略１／２を前記後側反射膜８の上に重ねて形成されている。
【００２７】
また、前記前側基板２と後側基板３の内面にはそれぞれ、前記電極５，６を覆って配向膜１０，１１が設けられている。
【００２８】
そして、前記前側基板２と後側基板３は、前記複数の画素Ａがマトリックス状に配列した表示エリアを囲む枠状シール材１２（図１参照）を介して接合されており、前記前側基板２と後側基板３の間の前記枠状シール材１２により囲まれた領域に液晶層４が設けられている。
【００２９】
前記液晶層４の液晶分子は、前記配向膜１０，１１によりそれぞれの基板２，３の近傍における配向方向を規定され、前後の基板２，３間において予め定められた初期配向状態に配向している。
【００３０】
なお、この液晶素子１は、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型、非ツイストのホモジニアス配向型、強誘電性または反強誘電性液晶素子等のいずれでもよい。
【００３１】
さらに、この実施例の液晶表示装置は、前記液晶素子１と前側偏光板１３および後側偏光板１４との間にそれぞれ配置された前側位相差板１５及び後側位相差板１６を備えている。
【００３２】
これらの位相差板１５，１６は、前側及び後側から観察される表示のコントラスト及び視野角を向上させるために設けられており、前後の偏光板１３，１４の透過軸と前後の位相差板１５，１６の遅相軸の向きは、例えば、前記液晶素子１の各画素Ａの電極５，６間に電界が印加されない無電界時、つまり液晶層４の液晶分子が初期の配向状態にあるときに、前側及び後側から観察される表示が最も明るい明表示になるノーマリーホワイトモードに設定されている。
【００３３】
また、前記前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側とに配置された前後一対の面光源１７はそれぞれ、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板１３，１４に対向する面から照明光を出射するものであり、図１に示したように、一端面が光の入射端面とされ、一方の面が平坦な出射面に形成されるとともに、他方の面が前記入射端面と平行な方向に沿う微小幅の緩傾斜面と急傾斜面とが交互に連続する断面鋸歯状の凹凸面に形成された導光板１８と、この導光板１８の前記入射端面に対向させて設けられた発光素子１９とからなっている。
【００３４】
なお、この実施例で用いた面光源１７は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる複数の前記発光素子１９を前記導光板１８の入射端面に対向させて配置したものであるが、前記導光板１８の入射端面に対向させて配置する発光素子は、直管状の冷陰極管等でもよい。
【００３５】
前記面光源１７は、前記導光板１８にその凹凸面から入射した光を透過させてこの導光板１８の出射面から出射し、前記導光板１８に前記出射面から入射した光を透過させてこの導光板１８の前記凹凸面から出射するとともに、前記発光素子１９から出射して前記導光板１８にその端面から入射した光を、この導光板１８の凹凸面及び出射面と外気（空気）との界面で全反射しながら導光板１８内を導いて前記出射面の全域から正面方向（導光板１８の出射面の法線付近の方向）に出射するものであり、前記発光素子１９は、充分な明るさの外光が得られる環境下で液晶表示装置を使用するときは消灯され、充分な明るさの外光が得られない環境下で液晶表示装置を使用するときに点灯される。
【００３６】
そして、前記前後一対の面光源１７のうち、前側の面光源１７は、前記前側偏光板１３の前側に、前記導光板１８の出射面を前記前側偏光板１３に対向させて配置され、後側の面光源１７は、前記後側偏光板１４の後側に、前記導光板１８の出射面を前記後側偏光板１４に対向させて配置されている。
【００３７】
この液晶表示装置は、その前面を表示面とする表示と、後面を表示面とする表示との両方の表示を行なうものであり、前記液晶素子１の複数の画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により前側から観察される画像を表示し、前記液晶素子１の複数の画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により後側から観察される画像を表示する。
【００３８】
この実施例の液晶表示装置は、前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側とに、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板１３，１４に対向する面から照明光を出射する前後一対の面光源１７を配置しているため、前後いずれの面を表示面とするときも、充分な明るさの環境下では、その環境の光である外光を利用して表示し、充分な明るさの外光が得られない環境下では、前記面光源１７から照明光を出射させることにより、その照明光を利用して表示することができる。
【００３９】
なお、この実施例の液晶表示装置は、その前面と後面のいずれを表示面とするときも、外光を利用するときは、表示面側から入射した外光を、液晶素子１の前記表示面側とは反対側の反射膜７，８により反射して表示面側に出射させる反射表示を行ない、面光源１７からの照明光を利用するときは、表示面側の面光源１７から照明光を出射させ、表示面側から入射した照明光を、前記液晶素子１の表示面側とは反対側の反射膜７，８により反射して表示面側に出射させる反射表示を行なうものである。
【００４０】
図２において、（ａ）は、前記液晶表示装置の外光を利用する表示状態を示しており、矢線は前面を表示面とするときの前側から入射した光の出射経路、破矢線は後面を表示面とするときの後側から入射した光の出射経路を示している。
【００４１】
まず、前面を表示面とする外光利用表示について説明すると、このときは、図２（ａ）に矢線で示したように、表示面側である前側から入射した外光が、前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側偏光板１３に入射し、前記前側偏光板１３により直線偏光とされ、さらに前側位相差板１５を透過して液晶素子１に入射する。
【００４２】
前記液晶素子１にその前側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光は、前側基板２に対向する面に低反射処理が施された前側反射膜７により遮られ、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光が、前記各画素Ａにそれぞれ対応するカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されて液晶層４に入射する。
【００４３】
前記液晶層４に入射した光は、液晶層４を透過する間に前記各画素Ａの電極５，６間に印加される電界により変化する液晶分子の配向状態に応じた複屈折作用を受け、その光が、後側基板３の内面に設けられた後側反射膜８により反射され、前記液晶層４とカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂとを再び透過して、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１から液晶素子１の前側に出射する。
【００４４】
そして、前記液晶素子１の前側に出射した光は、前側位相差板１５を透過して前側偏光板１３にその後側から入射し、その光のうち、前側偏光板１３の透過軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３を透過し、さらに前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側（表示面側）に出射し、前記前側偏光板１３の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００４５】
この実施例の液晶表示装置は、上述したようにノーマリーホワイトモードの表示を行なうものであるため、前記液晶素子１の各画素Ａのうち、電極５，６間に電界が印加されない無電界画素（液晶分子が初期の配向状態にある画素）Ａの前方反射部Ａ１から出射した光が前側偏光板１３を透過して前側に出射し、前記電極５，６間に電界が印加された電界印加画素Ａの前方反射部Ａ１から出射した光が前側偏光板１３により吸収され、前側から、前記液晶素子１の無電界画素Ａに対応する赤、緑、青のいずれかの色の明表示と、前記液晶素子１の電界印加画素Ａに対応する黒の暗表示とによるカラー画像が観察される。
【００４６】
次に、後面を表示面とする外光利用表示について説明すると、このときは、図２（ａ）に破矢線で示したように、表示面側である後側から入射した外光が、後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側偏光板１４に入射し、前記後側偏光板１４により直線偏光とされ、さらに後側位相差板１６を透過して液晶素子１に入射する。
【００４７】
前記液晶素子１にその後側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光は、後側基板３に対向する面に低反射処理が施された後側反射膜８により遮られ、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光が液晶層４に入射する。
【００４８】
前記液晶層４に入射した光は、液晶層４を透過する間に液晶分子の配向状態に応じた複屈折作用を受け、その光がカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色され、前側基板２の内面に設けられた前側反射膜７により反射される。
【００４９】
前記前側反射膜７により反射された光は、前記カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂと液晶層４とを再び透過して、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２から液晶素子１の後側に出射する。
【００５０】
そして、前記液晶素子１の後側に出射した光は、後側位相差板１６を透過して後側偏光板１４にその前側から入射し、その光のうち、後側偏光板１４の透過軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４を透過し、さらに後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側（表示面側）に出射し、前記後側偏光板１４の吸収軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４により吸収される。
【００５１】
このときも、前記液晶素子１の無電界画素Ａの後方反射部Ａ２から出射した光が後側偏光板１４を透過して後側に出射し、前記液晶素子１の電界印加画素Ａの後方反射部Ａ２から出射した光が後側偏光板１４により吸収され、後側から、前記液晶素子１の無電界画素Ａに対応する赤、緑、青のいずれかの色の明表示と、前記液晶素子１の電界印加画素Ａに対応する黒の暗表示とによるカラー画像が観察される。
【００５２】
なお、上述したように、前面を表示面とする表示のときは、表示面側である前側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光が前側反射膜７により遮られ、また、後面を表示面とする表示のときは、表示面側である後側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光が後側反射膜８により遮られるが、前記前側反射膜７の前側基板２に対向する面と、前記後側反射膜８の後側基板３に対向する面にはそれぞれ低反射処理が施されているため、前記表示面側から入射して前記前側反射膜７または後側反射膜８により遮られた光の前記表示面側への反射は極く僅かであり、したがって、前記前側反射膜７，８により遮られた光が表示画像のコントラストに影響することはほとんど無い。これは、後述する照明光を利用する表示においても同じである。
【００５３】
また、図２において、（ｂ）は、前記液晶表示装置の照明光を利用する表示状態を示しており、矢線は前面を表示面とするときの照明光の経路、破矢線は後面を表示面とするときの照明光の後側からの入射光の出射経路を示している。
【００５４】
まず、前面を表示面とする照明光利用表示について説明すると、この表示は、表示面側である前側の面光源１７から照明光を出射させて行なう。
【００５５】
このときは、図２（ｂ）に矢線で示したように、前記前側の面光源１７から出射した照明光が、前側偏光板１３により直線偏光とされ、さらに前側位相差板１５を透過して液晶素子１に入射する。
【００５６】
以下は、上述した前面を表示面とする外光利用表示のときと同じであり、前記液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光が、カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂと液晶層４を透過して後側反射膜８により反射され、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１から液晶素子１の前側に出射する。そして、前記液晶素子１の前側に出射した反射光は、前側位相差板１５を透過して前側偏光板１３に入射し、その光のうち、前側偏光板１３の透過軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３を透過し、さらに前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側（表示面側）に出射し、前記前側偏光板１３の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００５７】
次に、後面を表示面とする照明光利用表示について説明すると、この表示は、表示面側である後側の面光源１７から照明光を出射させて行なう。
【００５８】
このときは、図２（ｂ）に破矢線で示したように、前記後側の面光源１７から出射した照明光が、後側偏光板１４により直線偏光とされ、さらに後側位相差板１６を透過して液晶素子１に入射する。
【００５９】
以下は、上述した後面を表示面とする外光利用表示のときと同じであり、前記液晶素子１の各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光が、液晶層４とカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを透過して前側反射膜７により反射され、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２から液晶素子１の後側に出射する。そして、前記液晶素子１の後側に出射した反射光は、後側位相差板１６を透過して後側偏光板１４に入射し、その光のうち、後側偏光板１４の透過軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１３を透過し、さらに後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側（表示面側）に出射し、前記後側偏光板１４の吸収軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４により吸収される。
【００６０】
なお、前記面光源１７は、外光を利用する反射表示のときに、表示の明るさを補うための補助光源として利用することもでき、その場合は、前面を表示面とする外光利用表示のときに、前側の面光源１７からも照明光を出射させ、後面を表示面とする外光利用表示のときに、後側の面光源１７からも照明光を出射させればよい。
【００６１】
すなわち、この液晶表示装置は、液晶素子１の複数の画素Ａ内にそれぞれ、前側から入射した光を反射して前側に出射させる前方反射部Ａ１と、後側から入射した光を反射して後側に出射させる後方反射部Ａ２とを形成し、前記液晶素子１の前側と後側とに前側偏光板１３と後側偏光板１４とを配置することにより、外光を利用して表示するときも、面光源１７からの照明光を利用して表示するときも、前記液晶素子１の複数の画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により前側から観察される画像を表示し、前記液晶素子１の複数の画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により後側から観察される画像を表示するようにしたものである。
【００６２】
この液晶表示装置は、前記液晶素子１の複数の画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により前側から観察される画像を表示し、前記液晶素子１の複数の画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により後側から観察される画像を表示するため、前記液晶素子１の複数の画素Ａがマトリックス状に配列した表示エリアの面積は、前側と後側のいずれか一方の表示画面に相当する大きさでよい。
【００６３】
そのため、この液晶表示装置によれば、１つの液晶素子１を用いて両面表示することができるとともに、平面積を、前側と後側のいずれか一方の表示画面と同程度に小さくすることができ、したがって、小型の電子機器にも実装することができる。
【００６４】
しかも、この液晶表示装置は、液晶素子１の全ての画素Ａ内にそれぞれ前記前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２とを形成したものであるため、前側と後側に、前記液晶素子１の表示エリアの全面積と同じ画面サイズの画像を表示することができる。
【００６５】
さらに、上記実施例では、前記液晶素子１の各画素Ａの略１／２の領域を前方反射部Ａ１とし、他の略１／２の領域を後方反射部Ａ２としているため、前面を表示面とする表示のときと、後面を表示面とする表示のときの開口率を略同じにすることができる。
【００６６】
なお、前記液晶表示装置は、例えば、機器本体に対して回動開閉される蓋体の両面にそれぞれ表示部を有し、蓋体が閉じられた状態では前記蓋体の外面の表示部の表示を観察させ、蓋体が開かれた状態では前記蓋体の内面（蓋体を開いたときに電子機器の使用者に向く面）の表示部の表示を観察させるようにした、折りたたみ型携帯電話機等の電子機器の前記蓋体内に、液晶表示装置の一方の表示面を前記蓋体の内面の表示部に対向させ、他方の表示面を前記蓋体の外面の表示部に対向させて実装される。
【００６７】
この種の電子機器の蓋体に前記液晶表示装置を実装した場合、蓋体が閉じられた状態では、液晶表示装置の前記蓋体の外面の表示部に対向する表示面しか見えないが、前記蓋体が開かれたときは、液晶表示装置の前記蓋体の内面に対向する表示面と、前記蓋体の外面に対向する表示面との両方が見える状態になる。
【００６８】
そして、前記液晶表示装置は、前側から観察される画像を、前記液晶素子１の複数の画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により表示し、後側から観察される画像を、前記液晶素子１の複数の画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により表示するため、外光を利用する表示を、液晶表示装置の前面と後面の両方の表示面が見える状態（前記電子機器の蓋体が開かれた状態）で、しかも、液晶表示装置の前側からも後側からも充分な照度の外光が入射する環境下で行なうときは、一方の表示面（電子機器の使用者により観察される蓋体内面の表示部に対向する表示面）だけでなく、他方の表示面にも前記一方の表示面の表示画像と同じ画像を表示することができ、したがって、同じ表示画像を両面から同時に観察させることができる。
【００６９】
また、前記液晶表示装置は、前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側とにそれぞれ前記面光源１７を配置しているため、前記面光源１７からの照明光を利用して表示するときも、前側と後側の両方の面光源１７から照明光を出射させることにより、同じ表示画像を両面から同時に観察させることができる。
【００７０】
なお、上記実施例では、液晶素子１の各画素Ａの一側の略１／２の領域を前方反射部Ａ１とし、他側の略１／２の領域を後方反射部Ａ２としているが、前記前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２の位置関係及び形状と面積比は任意でよく、また、前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２は、１つの画素Ａ内に複数ずつ形成してもよい。
【００７１】
また、上記実施例では、前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側とにそれぞれ面光源１７を配置しているが、前記面光源１７の一方または両方を省略し、いずれか一方の面または両方の面を表示面とする表示を、外光を利用する表示だけにしてもよい
さらに、上記実施例では、液晶素子１の複数の画素Ａにそれぞれ、前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２のみを形成しているが、前記液晶素子１の複数の画素Ａにそれぞれ、前記前方反射部Ａ１及び後方反射部Ａ２と、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部とを形成してもよい。
【００７２】
図３はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図である。なお、この実施例において、図１及び図２に示した第１の実施例と同じものについては、図に同符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
この実施例の液晶表示装置は、液晶素子１の前側基板２の内面の複数の前側反射膜７と後側基板３の内面の複数の後側反射膜８とをそれぞれ、複数の画素Ａ内の予め定められた領域を除いて設け、前記複数の画素Ａの前方反射部Ａ１及び後方反射部Ａ２以外の領域により、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部Ａ３を形成するとともに、前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側とに、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板１３，１４に対向する面から照明光を出射する前後一対の面光源１７を配置したものであり、他の構成は第１の実施例と同じである。
【００７４】
なお、この実施例では、前記液晶素子１の前側基板２の内面の複数の前側反射膜７を、マトリックス状に配列する全ての画素Ａの一側の略１／３の領域にそれぞれ対応させて設け、後側基板３の内面の複数の後側反射膜８を、前記全ての画素Ａの他側の略１／３の領域にそれぞれ対応させて設けることにより、各画素Ａの一側の略１／３の領域を、前側から入射した光を前記後側反射膜８により反射して前側に出射させる前方反射部Ａ１とし、前記各画素Ａの他側の略１／３の領域を、後側から入射した光を前記前側反射膜７により反射して後側に出射させる後方反射部Ａ２とし、前記各画素Ａの残りの領域、つまり画素Ａの中央の略１／３の領域を、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部Ａ３としている。
【００７５】
この実施例の液晶表示装置は、その前面と後面のいずれを表示面とするときも、外光を利用するときは、表示面側から入射した外光を、液晶素子１の前記表示面側とは反対側の反射膜７，８により反射して表示面側に出射させる反射表示を行ない、面光源１７からの照明光を利用するときは、表示面側とは反対側の面光源１７から照明光を出射させ、前記反対側から入射した照明光を、前記液晶素子１を透過させて表示面側に出射させる透過表示を行なうものである。
【００７６】
図３において、（ａ）は、この実施例の液晶表示装置の外光を利用する表示状態を示しており、矢線は前面を表示面とするときの前側から入射した光の経路、破矢線は後面を表示面とするときの後側から入射した光の経路を示している。
【００７７】
まず、前面を表示面とする外光利用表示について説明すると、このときは、図３（ａ）に矢線で示したように、表示面側である前側から入射した外光が、前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側偏光板１３に入射し、前記前側偏光板１３により直線偏光とされ、さらに前側位相差板１５を透過して液晶素子１に入射する。
【００７８】
前記液晶素子１にその前側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光は、前側基板２に対向する面に低反射処理が施された前側反射膜７により遮られ、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１と透過部Ａ３に入射した光が、カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されて液晶層４に入射する。
【００７９】
そして、前記液晶素子１の前側から各画素Ａの前方反射部Ａ１と透過部Ａ３に入射した光のうち、前方反射部Ａ１に入射して液晶層４を透過した光は、上述した第１の実施例と同様に、後側反射膜８により反射されて液晶素子１の前側に出射し、その光のうち、前側偏光板１３の透過軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３を透過し、さらに前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側（表示面側）に出射し、前記前側偏光板１３の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００８０】
一方、前記液晶素子１の前側から前記各画素Ａの透過部Ａ３に入射して液晶層４を透過した光は、液晶素子１の後側に出射し、その光のうち、後側偏光板１４の透過軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４を透過し、さらに後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側（表示面とは反対側）に出射し、前記後側偏光板１４の吸収軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４により吸収される。
【００８１】
次に、後面を表示面とする外光利用表示について説明すると、このときは、図３（ａ）に破矢線で示したように、表示面側である後側から入射した外光が、後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側偏光板１４に入射し、前記後側偏光板１４により直線偏光とされ、さらに後側位相差板１６を透過して液晶素子１に入射する。
【００８２】
前記液晶素子１にその後側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光は、後側基板３に対向する面に低反射処理が施された後側反射膜８により遮られ、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２と透過部Ａ３に入射した光が液晶層４に入射し、前記液晶層４を透過してカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色される。
【００８３】
そして、前記液晶素子１の後側から各画素Ａの後方反射部Ａ２と透過部Ａ３に入射した光のうち、後方反射部Ａ２に入射して液晶層４を透過した光は、上述した第１の実施例と同様に、前側反射膜７により反射されて液晶素子１の後側に出射し、その光のうち、後側偏光板１４の透過軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４を透過し、さらに後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側（表示面側）に出射し、前記後側偏光板１４の吸収軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４により吸収される。
【００８４】
一方、前記液晶素子１の後側から前記各画素Ａの透過部Ａ３に入射して液晶層４を透過した光は、液晶素子１の前側に出射し、その光のうち、前側偏光板１３の透過軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３を透過し、さらに前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側（表示面とは反対側）に出射し、前記前側偏光板１３の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００８５】
また、図３において、（ｂ）は、この実施例の液晶表示装置の照明光を利用する表示状態を示しており、矢線は前面を表示面とするときの照明光の経路、破矢線は後面を表示面とするときの照明光の後側からの入射光の出射経路を示している。
【００８６】
まず、前面を表示面とする照明光利用表示について説明すると、この表示は、表示面（前面）とは反対側である後側の面光源１７から照明光を出射させて行なう。
【００８７】
このときは、図３（ｂ）に矢線で示したように、前記後側の面光源１７から出射した照明光が、後側偏光板１４により直線偏光とされ、さらに後側位相差板１６を透過して液晶素子１に入射する。
【００８８】
前記液晶素子１にその後側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光は、後側基板３に対向する面に低反射処理が施された後側反射膜８により遮られ、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２と透過部Ａ３に入射した光が液晶層４に入射し、前記液晶層４を透過してカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色される。
【００８９】
そして、前記液晶素子１の後側から各画素Ａの後方反射部Ａ２と透過部Ａ３に入射した光のうち、前記透過部Ａ３に入射して液晶層４を透過した光は、液晶素子１の前側に出射し、その光のうち、前側偏光板１３の透過軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３を透過し、さらに前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側（表示面側）に出射し、前記前側偏光板１３の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００９０】
一方、前記液晶素子１の後側から前記各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射して液晶層４を透過した光は、前側反射膜７により反射されて液晶素子１の後側に出射し、その光のうち、後側偏光板１４の透過軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４を透過し、さらに後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側（表示面とは反対側）に出射し、前記後側偏光板１４の吸収軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４により吸収される。
【００９１】
次に、後面を表示面とする照明光利用表示について説明すると、この表示は、表示面（後面）とは反対側である前側の面光源１７から照明光を出射させて行なう。
【００９２】
このときは、図３（ｂ）に破矢線で示したように、前記前側の面光源１７から出射した照明光が、前側偏光板１３により直線偏光とされ、さらに前側位相差板１５を透過して液晶素子１に入射する。
【００９３】
前記液晶素子１にその前側から入射した光のうち、液晶素子１の各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光は、前側基板２に対向する面に低反射処理が施された前側反射膜７により遮られ、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１と透過部Ａ３に入射した光が、カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより着色されて液晶層４に入射する。
【００９４】
そして、前記液晶素子１の前側から各画素Ａの前方反射部Ａ１と透過部Ａ３に入射した光のうち、前記透過部Ａ３に入射して液晶層４を透過した光は、液晶素子１の後側に出射し、その光のうち、後側偏光板１４の透過軸に平行な偏光成分が、この後側偏光板１４を透過し、さらに後側の面光源１７の導光板１８を透過して後側（表示面側）に出射し、前記後側偏光板１４の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００９５】
一方、前記液晶素子１の前側から前記各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射して液晶層４を透過した光は、後側反射膜８により反射されて液晶素子１の前側に出射し、その光のうち、前側偏光板１３の透過軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３を透過し、さらに前側の面光源１７の導光板１８を透過して前側（表示面とは反対側）に出射し、前記前側偏光板１３の吸収軸に平行な偏光成分が、この前側偏光板１３により吸収される。
【００９６】
なお、この実施例においても、前記面光源１７は、外光を利用する反射表示のときに、表示の明るさを補うための補助光源として利用してもよく、その場合は、前面を表示面とする外光利用表示のときに、後側の面光源１７からも照明光を出射させ、後面を表示面とする外光利用表示のときに、前側の面光源１７からも照明光を出射させればよい。
【００９７】
すなわち、この実施例の液晶表示装置は、液晶素子１の複数の画素Ａ内にそれぞれ、前側から入射した光を反射して前側に出射させる前方反射部Ａ１と、後側から入射した光を反射して後側に出射させる後方反射部Ａ２と、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部Ａ３とを形成し、前記液晶素子１の前側と後側とに前側偏光板１３と後側偏光板１４とを配置するとともに、前記前側偏光板１３の前側と、前記後側偏光板１４の後側とにそれぞれ前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板１３，１４に対向する面から照明光を出射する面光源１７を配置することにより、外光を利用して表示するときは、前記液晶素子１の複数の画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により前側から観察される画像を表示するとともに、前記液晶素子１の複数の画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により後側から観察される画像を表示し、面光源１７からの照明光を利用して表示するときは、前側から観察される画像と、後側から観察される画像とを、前記液晶素子１の複数の画素Ａの透過部Ａ３からの出射光により表示するようにしたものである。
【００９８】
この実施例の液晶表示装置においても、前記液晶素子１の複数の画素Ａがマトリックス状に配列した表示エリアの面積は、前側と後側のいずれか一方の表示画面に相当する大きさでよく、したがって、１つの液晶素子１を用いて両面表示することができるとともに、平面積を、前側と後側のいずれか一方の表示画面と同程度に小さくすることができる。
【００９９】
しかも、この液晶表示装置は、液晶素子１の全ての画素Ａ内にそれぞれ前記前方反射部Ａ１及び後方反射部Ａ２と透過部Ａ３とを形成したものであるため、前側と後側に、前記液晶素子１の表示エリアの全面積と同じ画面サイズの画像を表示することができる。
【０１００】
また、この実施例では、前記液晶素子１の各画素Ａの略１／３の領域を前方反射部Ａ１、他の略１／３の領域を後方反射部Ａ２とし、残りの１／３の領域を透過部Ａ３としているため、外光を利用する前面と後面の表示の開口率を略同じにするとともに、面光源１７からの照明光を利用する前後面の表示の開口率を、前記外光を利用する表示の開口率を略同じにすることができる。
【０１０１】
なお、この実施例の液晶表示装置においても、外光を利用する表示を、前側からも後側からも充分な照度の外光が入射する環境下で行なうときは、同じ表示画像を両面から同時に観察させることができる。
【０１０２】
また、この実施例の液晶表示装置は、上述したように、面光源１７からの照明光を利用して表示するときに、後側の面光源１７から出射した照明光のうちの液晶素子１各画素Ａの後方反射部Ａ２に入射した光が反射されて後側に出射し、前側の面光源１７から出射した照明光のうちの液晶素子１各画素Ａの前方反射部Ａ１に入射した光が反射されて前側に出射するため、前記後側の面光源１７から照明光を出射させて前側から観察される画像を表示するときに、その前側から観察される画像と同じ画像を後側からも同時に観察させるとともに、前記前側の面光源１７から照明光を出射させて後側から観察される画像を表示するときに、その前側から観察される画像と同じ画像を後側からも同時に観察させることができる。
【０１０３】
図４はこの発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図である。なお、この実施例において、上述した第１及び第２の実施例と同じものについては、図に同符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
この実施例の液晶表示装置は、液晶素子１を、第２の実施例と同様に、各画素Ａにそれぞれ前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２と透過部Ａ３とを形成した構成とし、前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側のいずれか一方、例えば後側偏光板１４の後側に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板１４に対向する面から照明光を出射する１つの面光源１７を配置したものであり、他の構成は第１の実施例と同じである。
【０１０５】
この液晶表示装置は、外光を利用するときは、前記液晶素子の各画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により前側から観察される画像を表示するとともに、前記液晶素子の各画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により後側から観察される画像を表示し、照明光を利用するときは、前面を表示面とするときも後面を表示面とするときも、後側偏光板１４の後側に配置された面光源１７から照明光を出射させ、前記液晶素子の各画素Ａの透過部Ａ３からの出射光により前面から観察される画像を表示し、前記液晶素子の各画素Ａの後方反射部Ａ２からの出射光により後面から観察される画像を表示するようにしたものである。
【０１０６】
図４において、（ａ）は、この実施例の液晶表示装置の外光を利用する表示状態を示し、（ｂ）は、この実施例の液晶表示装置の照明光を利用する表示状態を示している。
【０１０７】
なお、この液晶表示装置は、後側偏光板１４の後側だけに１つの面光源１７を配置したものであるため、前側からの外光が直接前側偏光板１３に入射するとともに、液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１から出射して前記前側偏光板１３を透過した光と、前記液晶素子１の各画素Ａの透過部Ａ３から前側に出射して前記前側偏光板１３を透過した光がそのまま前側に出射するが、それを除けば、外光を利用するときの入射光の出射経路は図３（ａ）に示した第２の実施例の液晶表示装置と同じであり、また、前記面光源１７からの照明光を利用するときの入射光の出射経路は図３（ｂ）に示した第２の実施例の液晶表示装置における後側の面光源１７からの照明光を利用するときの経路と同じであるから、重複する説明は省略する。
【０１０８】
すなわち、この実施例の液晶表示装置は、外光を利用するときは、前面を表示面とする表示と後面を表示面とする表示とをそれぞれ反射表示により行ない、前記面光源１７からの照明光を利用するときは、前面を表示面とする表示を透過表示により行ない、後面を表示面とする表示を反射表示により行なうようにしたものである。
【０１０９】
この液晶表示装置によれば、面光源１７が１つだけでよいため、２つの面光源１７を備えた第１及び第２の実施例の液晶表示装置に比べてコストを低減することができる。
【０１１０】
図５はこの発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図である。なお、この実施例において、上述した第１〜第３の実施例と同じものについては、図に同符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
この実施例の液晶表示装置は、液晶素子１を、各画素Ａにそれぞれ前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２と透過部Ａ３とを形成するとともに、前記液晶素子１の前側基板２の内面の複数の走査電極をそれぞれ、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１と透過部Ａ３の両方に対応する第１の走査電極５ａと、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２に対応する第２の走査電極５ｂとに分割し、前記液晶素子１の後側基板３の内面の複数の信号電極をそれぞれ、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１に対応する第１の信号電極６ａと、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２と透過部Ａ３の両方に対応する第２の信号電極６ｂとに分割した構成とし、前側偏光板１３の前側と後側偏光板１４の後側のいずれか一方、例えば後側偏光板１４の後側に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板１４に対向する面から照明光を出射する１つの面光源１７を配置したものであり、他の構成は第１の実施例と同じである。
【０１１２】
なお、この実施例において、前記液晶素子１の第１の走査電極５ａは、前記各画素Ａ毎に前記前方反射部Ａ１と透過部Ａ３の両方に対応させて形成され、前記第２の走査電極５ｂは、前記各画素Ａ毎に前記後方反射部Ａ３に対応させて形成されており、同じ行の複数の画素Ａにそれぞれ対応する第１と第２の走査電極５ａ，５ｂのうち、第１の走査電極５ａ同士が、各画素行の一側に沿わせて設けられた図示しない第１の走査電極配線に共通接続され、第２の走査電極５ｂ同士が、各画素行の他側に沿わせて設けられた図示しない第２の走査電極配線に共通接続されている。
【０１１３】
また、前記第１の信号電極６ａは、前記各画素Ａ毎に前記前方反射部Ａ１に対応させて形成され、前記第２の信号電極６ｂは、前記各画素Ａ毎に前記後方反射部Ａ２と透過部Ａ３の両方に対応させて形成されており、同じ列の複数の画素Ａにそれぞれ対応する第１と第２の信号電極６ａ，６ｂのうち、第１の信号電極６ａ同士が、各画素列の一側に沿わせて設けられた図示しない第１の信号電極配線に共通接続され、第２の信号電極６ｂ同士が、各画素列の他側に沿わせて設けられた図示しない第２の信号電極配線に共通接続されている。
【０１１４】
図５において、（ａ）は、この実施例の液晶表示装置の外光を利用する表示状態を示し、（ｂ）は、この実施例の液晶表示装置の照明光を利用する表示状態を示している。
【０１１５】
なお、この液晶表示装置は、後側偏光板１４の後側に１つの面光源１７を配置したものであり、外光を利用するときの入射光の出射経路と、面光源１７からの照明光を利用するときの入射光の出射経路は、上述した第３の実施例の液晶表示装置と同じであるから、重複する説明は省略する。
【０１１６】
この実施例の液晶表示装置は、前後面のいずれを表示面とする表示か、外光と面光源１７からの照明光のいずれを利用する表示かの条件に応じて、前記液晶素子１の各画素行の第１と第２の走査電極５ａ，５ｂに供給する信号の電位をそれぞれ個別に制御するとともに、各画素列の第１と第２の信号電極６ａ，６ｂに供給する信号の電位をそれぞれ個別に制御することにより表示駆動される。
【０１１７】
すなわち、この液晶表示装置は、例えば前面を表示面とするときは、前記液晶素子１の各行の画素Ａの選択期間毎に、その画素Ａの第１の走査電極５ａに走査信号を供給し，第２の信号電極６ａ，６ｂに前記走査信号に対して書込みデータに応じた電位差をもった書込み信号を供給するとともに、前記第２の信号電極５ｂには前記書込み信号、或いはこの書込み信号に対して液晶分子を実質的に動作させない電位差の信号を供給することにより、各画素Ａの後方反射部Ａ２を常に実質的に無電界状態にし、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１、及び透過表示部Ａ３に書込み電界を印加して駆動される。
【０１１８】
そのため、このときは、前記液晶素子１の各画素Ａの前方反射部Ａ１、及び透過表示部Ａ３は選択期間毎に書込みデータに応じた電位差の電圧が印加され、前記各画素Ａの後方反射部Ａ２は、常に実質的に無電界状態となる。したがって、表示面である前面だけに、前記各画素Ａの前方反射部Ａ１、及び透過部Ａ３からの出射光により画像を表示し、表示面とは反対側の後面からは、画面全体が、全ての画素Ａの後方反射部Ａ２から後側に出射した赤、緑、青の着色光の混色により白となった非表示状態にすることができる。
【０１１９】
また、後面を表示面とするときは、前記第１及び第２の走査電極５ａ，５ｂに前記走査信号を供給し、前記第２の信号電極６ｂに前記書込み信号を供給するとともに、前記第１の信号電極６ａに前記書込み信号、或いはこの書込み信号に対して液晶分子を実質的に動作させない電位差の信号を供給することにより、各画素Ａの前方反射部Ａ１を常に実質的に無電界状態にし、前記各画素Ａの透過部Ａ３、及び後方反射部Ａ２に書込み電界を印加して駆動する。この駆動により、表示面である後面だけに出射光により画像を表示し、表示面とは反対側の後面は画面全体が白の非表示状態にすることができる。
【０１２０】
さらに、この実施例では、前面を表示面とするときに、前記第１及び第２の走査電極５ａ，５ｂと第２の信号電極６ｂに走査信号を供給し、前記第１の信号電極６ａに書き込み信号を供給するようにしても良く、また後面を表示面とするときは、前記第１の走査電極５ａと第１及び第２の信号電極６ａ，６ｂに前記走査信号を供給し、前記第２の走査電極５ｂに前記書込み信号を供給するするようにしても良く、この駆動により反射表示のみで表示させることができ、表示面の反対側からは全く表示内容を見ることはできないようにすることができる。
【０１２１】
したがって、この実施例の液晶表示装置によれば、前後面のいずれを表示面とするときも、また外光と面光源１７からの照明光のいずれを利用するときも、表示画像を、表示面とは反対側からは見えないようにして前記表示面だけに表示にすることができる。
【０１２２】
なお、上記図３〜図５に示した第２〜第４の実施例では、液晶素子１の各画素Ａの一側と他側の略１／３の領域をそれぞれ前方反射部Ａ１と後方反射部Ａ２とし、前記各画素Ａの中央の略１／３の領域を透過部Ａ３としているが、前記前方反射部Ａ１及び後方反射部Ａ２と透過部Ａ３の位置関係と面積比は任意でよく、さらに、前方反射部Ａ１及び後方反射部Ａ２と透過部Ａ３は、１つの画素Ａ内に複数ずつ形成してもよい。
【０１２３】
また、上記第３及び第４の実施例では、面光源１７を後側偏光板１４の後側に配置しているが、前記面光源１７を前側偏光板１３の後側に配置し、前記面光源１７からの照明光を利用するときに、前面から観察される画像を、前記液晶素子の各画素Ａの前方反射部Ａ１からの出射光により表示し、後面から観察される画像を、前記液晶素子の各画素Ａの透過部Ａ３からの出射光により表示するようにしてもよい。
【０１２４】
さらに、上記各実施例の液晶表示装置は単純マトリックス型の液晶素子１を備えたものであるが、前記液晶素子はアクティブマトリックス型のものでもよく、、またこの発明は、ノーマリーホワイトモードに限らず、ノーマリーブラックモードの液晶表示装置にも適用することができる。
【０１２５】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、前側基板の内面に、複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の前側反射膜が設けられ、後側基板の内面に、前記複数の画素内の前記前側反射膜が対応する領域以外の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の後側反射膜が設けられ、前記複数の画素の前記後側反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記後側反射膜により反射して前側に出射させる前方反射部が形成され、前記複数の画素の前記前側反射膜が設けられた領域により、後側から入射した光を前記前側反射膜により反射して後側に出射させる後方反射部が形成されてなる液晶素子と、前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板とを備えたものであるため、１つの液晶素子を用いて両面表示するとともに、平面積を、前側と後側のいずれか一方の表示画面と同程度に小さくすることができる。
【０１２６】
この発明の液晶表示装置において、前記液晶素子の複数の画素はそれぞれ、前記前方反射部と後方反射部のみを有していてもよく、その場合は、前側から観察される画像と後側から観察される画像とをそれぞれ、外光を利用する反射表示により表示することができる。
【０１２７】
その場合は、前記前側偏光板の前側と後側偏光板の後側の少なくとも一方に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板に対向する面から照明光を出射する面光源を配置するのが好ましく、このようにすることにより、前側から観察される画像と後側から観察される画像の少なくとも一方を、外光を利用する反射表示と、前記面光源からの照明光を利用する反射表示との両方により表示することができる。
【０１２８】
さらに、この発明の液晶表示装置においては、前記液晶素子の複数の画素に対応する前側反射膜と後側反射膜をそれぞれ、前記画素内の予め定められた領域を除いて設け、前記複数の画素の前方反射部及び後方反射部以外の領域により、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部を形成するとともに、前側偏光板の前側と後側偏光板の後側の少なくとも一方に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板に対向する面から照明光を出射する面光源を配置するのがより好ましく、このようにすることにより、前側から観察される画像と後側から観察される画像とをそれぞれ、外光を利用する反射表示と、前記面光源からの照明光を利用する透過表示または反射表示との両方により表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】第１の実施例の液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図。
【図３】この発明の第２の実施例を示す液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図。
【図４】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図。
【図５】この発明の第４の実施例を示す液晶表示装置の外光を利用する表示状態及び面光源からの照明光を利用する表示状態における一部分の断面図。
【符号の説明】
１…液晶素子
２．３…基板
４…液晶層
５，６，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…電極
７．８…反射膜
９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ…カラーフィルタ
Ａ…画素
Ａ１…前方反射部
Ａ２…後方反射部
Ａ３…透過部
１３，１４…偏光板
１５，１６…位相差板
１７…面光源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a double-sided display type liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A double-sided liquid crystal display device is used in, for example, an electronic device such as a foldable mobile phone in which a display unit is provided on both surfaces of a lid that is opened and closed with respect to a device body.
[0003]
In the double-sided display type liquid crystal display device, for example, two liquid crystal elements that reflect or transmit light incident from the front side or the rear side and emit the light to the front side are arranged in a back-to-back state with their emission surfaces facing in opposite directions. By doing so, it can be configured.
[0004]
However, using two liquid crystal elements in this way increases the cost, and it is desired to display on both sides using one liquid crystal element.
[0005]
Conventionally, as a double-sided display type liquid crystal display device that performs double-sided display using one liquid crystal element, conventionally, a display area of the liquid crystal element has a front emission area for emitting incident light to the front side and a rear emission area for emitting incident light to the rear side. There has been proposed an image display device which is divided into an area and an image which is observed from the front side by the front emission area and an image which is observed from the rear side by the rear emission area (Patent Document 1, Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-193946 A
[0007]
[Patent Document 2]
JP 2001-305525 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional double-sided display type liquid crystal display device in which the display area of the liquid crystal element is divided into a front emission area and a rear emission area, the area of the display area of the liquid crystal element is different from the front display screen and the rear display screen. Are arranged side by side, the plane area of the liquid crystal display device is much larger than the front and rear display screens, and therefore, the liquid crystal display device must be mounted on a small electronic device such as a mobile phone. Can not.
[0009]
The present invention provides a double-sided display type liquid crystal display device which can perform double-sided display using one liquid crystal element and can reduce a plane area to be as small as one of the front and rear display screens. It is intended to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal layer is provided between a front substrate and a rear substrate that are disposed to face each other, and at least one electrode is provided on one of inner surfaces of the front substrate and the rear substrate that faces each other. A plurality of electrodes for forming a plurality of pixels are provided on an inner surface by a region facing the at least one electrode, and a plurality of electrodes are formed on the inner surface of the front substrate so as to correspond to predetermined regions in the plurality of pixels. A plurality of front-side reflection films, and a plurality of rear-side reflection films corresponding to predetermined regions other than the regions corresponding to the front-side reflection films in the plurality of pixels on the inner surface of the rear substrate. Is provided, a region in which the rear reflection film of the plurality of pixels is provided, a front reflection portion that reflects light incident from the front side by the rear reflection film and emits the light to the front side is formed, Pixel A liquid crystal element having a rear reflection portion formed by the area provided with the front reflection film to reflect light incident from the rear side by the front reflection film and emitting the light to the rear side; and a front side and a rear side of the liquid crystal element. And a front polarizing plate and a rear polarizing plate arranged on the side.
[0011]
In other words, this liquid crystal display device includes a front reflector that reflects light incident from the front side and emits the light to the front side, and reflects the light incident from the rear side and emits the light to the rear side in a plurality of pixels of the liquid crystal element. By forming a front reflector and a rear polarizer on the front side and the rear side of the liquid crystal element, light emitted from the front reflection parts of a plurality of pixels of the liquid crystal element is formed. An image viewed from the front side is displayed, and an image viewed from the rear side is displayed by light emitted from the rear reflection portions of the plurality of pixels of the liquid crystal element.
[0012]
This liquid crystal display device displays an image observed from the front side by the light emitted from the front reflectors of the plurality of pixels of the liquid crystal element, and displays the image on the rear side by the light emitted from the rear reflectors of the plurality of pixels of the liquid crystal element. In order to display an image observed from a plurality of pixels, an area of a display area in which a plurality of pixels of the liquid crystal element are arranged may be a size corresponding to one of a front display screen and a rear display screen.
[0013]
Therefore, according to this liquid crystal display device, it is possible to perform double-sided display using one liquid crystal element, and to reduce the plane area to about the same as one of the front and rear display screens.
[0014]
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, on the inner surface of the front substrate, a plurality of front reflection films are provided in correspondence with predetermined regions in the plurality of pixels, respectively, and on the inner surface of the rear substrate, A region in which a plurality of rear-side reflection films are provided corresponding to predetermined regions other than the region corresponding to the front-side reflection film in a plurality of pixels, respectively, wherein the rear-side reflection film of the plurality of pixels is provided. Accordingly, a front reflection portion that reflects light incident from the front side by the rear reflection film and emits the light to the front side is formed, and light incident from the rear side is formed by the region of the plurality of pixels where the front reflection film is provided. A liquid crystal element formed with a rear reflection portion that reflects the light by the front reflection film and emits light to the rear side, and a front polarizing plate and a rear polarizing plate disposed on the front side and the rear side of the liquid crystal element. One liquid crystal element With double-sided display with one in which a planar area, and so can be reduced to the same extent as either the display screen of the front and rear.
[0015]
In the liquid crystal display device according to the present invention, each of the plurality of pixels of the liquid crystal element may have only the front reflection portion and the rear reflection portion.
[0016]
In that case, a surface light source that transmits incident light from the front-rear direction and emits illumination light from a surface facing the polarizing plate is disposed on at least one of the front side of the front polarizing plate and the rear side of the rear polarizing plate. Is preferred.
[0017]
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, a front reflection film and a rear reflection film corresponding to a plurality of pixels of the liquid crystal element are provided except for a predetermined region in the pixel, respectively. By the area other than the front reflection portion and the rear reflection portion, while forming a transmission portion that transmits light incident from the front side and the rear side and emits light to the rear side and the front side, the front side of the front side polarizing plate and the rear side polarizing plate It is more preferable to arrange a surface light source that transmits incident light from the front-rear direction and emits illumination light from a surface facing the polarizing plate on at least one of the rear sides.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device, and FIG. 2 is a display state of the liquid crystal display device using external light and a display state from a surface light source. FIG. 3 is a partial cross-sectional view in a display state using illumination light.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display device of this embodiment includes one liquid crystal element 1, a front polarizer 13 and a rear polarizer disposed on the front and rear sides of the liquid crystal element 1. And a pair of front and rear surface light sources 17 disposed on the front side of the front polarizing plate 13 and on the rear side of the rear polarizing plate 14.
[0020]
The liquid crystal element 1 is provided with a liquid crystal layer 4 between a front (upper side in the figure) transparent substrate 2 and a rear (lower side in the figure) transparent substrate 3 which are arranged opposite to each other. At least one transparent electrode 5 is provided on one of the opposing inner surfaces of the side substrate 3, and a plurality of transparent electrodes for forming a plurality of pixels A arranged in a matrix on the other inner surface by a region opposing the at least one electrode 4. An electrode 6 is provided, and a plurality of front reflection films 7 are provided on the inner surface of the front substrate 2 so as to correspond to predetermined regions in the plurality of pixels A, respectively. A plurality of rear-reflection films 8 are respectively provided corresponding to predetermined regions other than the region corresponding to the front-side reflection film 7 in the plurality of pixels A, and the rear reflection film 8 of the plurality of pixels A is provided. Area where the film 8 is provided Further, a front reflection portion A1 is formed to reflect light incident from the front side by the rear side reflection film 8 and emit the light to the front side, and the region where the front side reflection film 7 of the plurality of pixels A is provided has a rear side. A rear reflection portion A2 for reflecting light incident from the front side by the front reflection film 7 and emitting the light to the rear side is formed.
[0021]
The liquid crystal element 1 is a simple matrix liquid crystal element, and an electrode 5 provided on the inner surface of the front substrate 2 has a plurality of scanning lines formed parallel to each other along the row direction (left and right direction in FIG. 2). The electrodes and the electrodes 6 provided on the inner surface of the rear substrate 3 are a plurality of signal electrodes formed in parallel with each other along a column direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2).
[0022]
The plurality of front reflective films 7 provided on the inner surface of the front substrate 2 and the plurality of rear reflective films 8 provided on the inner surface of the rear substrate 3 have low reflection on the surfaces in contact with the substrates 2 and 3, respectively. The front-side reflection film 7 is provided so as to correspond to a substantially half area on one side of all the pixels A arranged in a matrix, and the rear-side reflection film 8 is provided. Are provided so as to respectively correspond to approximately 略 regions on the other side of all the pixels A.
[0023]
That is, in this embodiment, a substantially half area of each pixel A is defined as a front reflection portion A1 that reflects light incident from the front side by the rear reflection film 8 and emits the light to the front side. The other approximately half area is a rear reflector A2 that reflects light incident from the rear side by the front reflection film 7 and emits the light to the rear side.
[0024]
In addition, the liquid crystal element 1 includes a plurality of color filters 9R, 9G, 9B of a plurality of colors, for example, red, green, and blue, corresponding to the plurality of pixels A, respectively. , 9B are formed on one of the substrates, for example, on the inner surface of the front substrate 2 so as to correspond to the entire area of each pixel A, respectively.
[0025]
The plurality of front reflection films 7 and 8 are formed on the substrate surfaces of the front substrate 2 and the rear substrate 3, respectively, and the color filters 9R, 9G and 9B are provided on the inner surface of the front substrate 2 respectively. It is provided to cover the front side reflection film 7.
[0026]
The plurality of scanning electrodes 5 are formed on the color filters 9R, 9G, and 9B provided on the inner surface of the front substrate 2 so that approximately 1/2 of the electrode width faces the front reflection film 7. In addition, the plurality of signal electrodes 6 are formed on the inner surface of the rear substrate 2 so as to overlap approximately half the electrode width on the rear reflection film 8.
[0027]
Further, alignment films 10 and 11 are provided on the inner surfaces of the front substrate 2 and the rear substrate 3 so as to cover the electrodes 5 and 6, respectively.
[0028]
The front substrate 2 and the rear substrate 3 are joined via a frame-shaped sealing material 12 (see FIG. 1) surrounding a display area in which the plurality of pixels A are arranged in a matrix. The liquid crystal layer 4 is provided in a region between the rear substrate 3 and the frame-shaped sealing material 12.
[0029]
The orientation direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 in the vicinity of the respective substrates 2 and 3 is defined by the alignment films 10 and 11, and the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined initial alignment state between the front and rear substrates 2 and 3. I have.
[0030]
The liquid crystal element 1 may be any of a TN (twisted nematic) type, an STN (super twisted nematic) type, a non-twisted homogeneous alignment type, a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal element, or the like.
[0031]
Further, the liquid crystal display device of this embodiment includes a front retardation plate 15 and a rear retardation plate 16 disposed between the liquid crystal element 1 and the front polarizing plate 13 and the rear polarizing plate 14, respectively. .
[0032]
These retardation plates 15 and 16 are provided to improve the contrast and the viewing angle of the display viewed from the front side and the rear side, and the transmission axes of the front and rear polarizing plates 13 and 14 and the front and rear retardation plates. The directions of the slow axes 15 and 16 are, for example, when no electric field is applied between the electrodes 5 and 6 of each pixel A of the liquid crystal element 1, that is, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 4 are in the initial alignment state. Sometimes, a normally white mode in which the display viewed from the front side and the rear side becomes the brightest bright display is set.
[0033]
A pair of front and rear surface light sources 17 disposed on the front side of the front polarizing plate 13 and the rear side of the rear polarizing plate 14 respectively transmit incident light from the front and rear directions and face the polarizing plates 13 and 14. As shown in FIG. 1, one end surface is a light incident end surface, one surface is formed as a flat exit surface, and the other surface is A light guide plate 18 formed on a concave and convex surface having a sawtooth cross section in which gently inclined surfaces and steeply inclined surfaces of a minute width along a direction parallel to the end surface are alternately continuous, and the light guide plate 18 is opposed to the incident end surface. The light emitting element 19 is provided.
[0034]
The surface light source 17 used in this embodiment has a plurality of light-emitting elements 19 made of LEDs (light-emitting diodes) arranged so as to face the incident end face of the light guide plate 18. The light emitting element arranged to face the incident end face may be a straight tubular cold cathode tube or the like.
[0035]
The surface light source 17 transmits the light incident on the light guide plate 18 from the uneven surface, emits the light from the emission surface of the light guide plate 18, and transmits the light incident on the light guide plate 18 from the emission surface. The light emitted from the light-emitting element 19 and incident on the light guide plate 18 from the end face thereof, while being emitted from the uneven surface of the light guide plate 18, is transmitted to the outside air (air) between the uneven surface and the emission surface of the light guide plate 18. The light is guided in the light guide plate 18 while being totally reflected at the interface, and is emitted from the entire area of the emission surface in the front direction (direction near the normal to the emission surface of the light guide plate 18). The light is turned off when the liquid crystal display device is used in an environment where external light of brightness can be obtained, and turned on when the liquid crystal display device is used in an environment where external light of sufficient brightness cannot be obtained.
[0036]
The front surface light source 17 of the pair of front and rear surface light sources 17 is disposed on the front side of the front polarizing plate 13 with the light exit surface of the light guide plate 18 facing the front polarizing plate 13, The surface light source 17 is disposed on the rear side of the rear polarizing plate 14 such that the emission surface of the light guide plate 18 faces the rear polarizing plate 14.
[0037]
The liquid crystal display device performs both a display with a front surface as a display surface and a display with a rear surface as a display surface. An image observed from the front side by the emitted light is displayed, and an image observed from the rear side by the emitted light from the rear reflection portions A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 is displayed.
[0038]
In the liquid crystal display device of this embodiment, incident light from the front-rear direction is transmitted to the front side of the front polarizing plate 13 and the rear side of the rear polarizing plate 14, and illumination light is transmitted from the surface facing the polarizing plates 13 and 14. When a pair of front and rear surface light sources 17 that emit light are arranged, the display surface can be displayed using the external light that is the light of the environment when the front and rear surfaces are used as the display surface in an environment of sufficient brightness. However, in an environment where external light with sufficient brightness cannot be obtained, the surface light source 17 emits illumination light, so that display can be performed using the illumination light.
[0039]
Note that the liquid crystal display device of this embodiment uses external light incident on the display surface side when the external light is used, regardless of whether the front surface or the rear surface is used as the display surface. When the reflection display is performed in which the light is reflected by the reflection films 7 and 8 on the opposite side and is emitted to the display surface side, and the illumination light from the surface light source 17 is used, the illumination light from the surface light source 17 on the display surface side is used. This is a reflection display in which illumination light emitted from the display surface side is reflected by the reflection films 7 and 8 of the liquid crystal element 1 opposite to the display surface side and emitted to the display surface side.
[0040]
In FIG. 2, (a) shows a display state using external light of the liquid crystal display device, wherein an arrow indicates an emission path of light incident from the front side when the front surface is used as a display surface, and a broken line indicates a broken line. It shows an exit path of light incident from the rear side when the rear surface is used as a display surface.
[0041]
First, a description will be given of an external light utilizing display having a front surface as a display surface. In this case, as shown by an arrow in FIG. 2A, external light incident from the front side which is the display surface side is the front surface side. The light passes through the light guide plate 18 of the light source 17 and enters the front polarizing plate 13, is converted into linearly polarized light by the front polarizing plate 13, passes through the front phase difference plate 15, and enters the liquid crystal element 1.
[0042]
Among the light incident on the liquid crystal element 1 from the front side, the light incident on the rear reflection part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is a front reflection film having a surface facing the front substrate 2 on which low reflection processing is performed. The light, which is blocked by the pixels 7 and enters the front reflection part A1 of each pixel A, is colored by the color filters 9R, 9G, 9B corresponding to each pixel A and enters the liquid crystal layer 4.
[0043]
The light incident on the liquid crystal layer 4 is subjected to a birefringence action according to the orientation state of the liquid crystal molecules that is changed by the electric field applied between the electrodes 5 and 6 of each of the pixels A while passing through the liquid crystal layer 4, The light is reflected by the rear reflection film 8 provided on the inner surface of the rear substrate 3, passes through the liquid crystal layer 4 and the color filters 9 R, 9 G, and 9 B again, and becomes a front reflection portion of each of the pixels A. The light is emitted from A1 to the front side of the liquid crystal element 1.
[0044]
Then, the light emitted to the front side of the liquid crystal element 1 passes through the front-side retardation plate 15 and enters the front-side polarizing plate 13 from the rear side, and of the light, the polarized light parallel to the transmission axis of the front-side polarizing plate 13. The component passes through the front-side polarizing plate 13, further passes through the light guide plate 18 of the front-side surface light source 17, and emits to the front side (display surface side). The polarized component parallel to the absorption axis of the front-side polarizing plate 13 is Is absorbed by the front polarizer 13.
[0045]
Since the liquid crystal display device of this embodiment performs the display in the normally white mode as described above, among the pixels A of the liquid crystal element 1, the non-electric field pixels in which no electric field is applied between the electrodes 5 and 6. (Pixels in which liquid crystal molecules are in an initial alignment state) Light emitted from the front reflection portion A1 of A is transmitted through the front polarizing plate 13 and emitted to the front side, and an electric field is applied between the electrodes 5 and 6. Light emitted from the front reflection part A1 of the pixel A is absorbed by the front polarizer 13, and from the front side, a bright display of any one of red, green, and blue corresponding to the non-electric field pixel A of the liquid crystal element 1, A color image with black dark display corresponding to the electric field application pixel A of the liquid crystal element 1 is observed.
[0046]
Next, a description will be given of an external light utilizing display having a rear surface as a display surface. In this case, as shown by broken lines in FIG. 2A, external light incident from the rear side, which is the display surface side, The light passes through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17 and enters the rear polarizing plate 14, is linearly polarized by the rear polarizing plate 14, and further passes through the rear phase plate 16 to the liquid crystal element 1. Incident.
[0047]
Of the light incident on the liquid crystal element 1 from the rear side, the light incident on the front reflection portion A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is the rear side on which the surface facing the rear substrate 3 has been subjected to low reflection processing. The light that is blocked by the reflection film 8 and enters the rear reflection part A2 of each pixel A enters the liquid crystal layer 4.
[0048]
The light incident on the liquid crystal layer 4 undergoes a birefringence action according to the alignment state of the liquid crystal molecules while passing through the liquid crystal layer 4, and the light is colored by the color filters 9 R, 9 G, and 9 B. The light is reflected by the front reflection film 7 provided on the inner surface.
[0049]
The light reflected by the front reflection film 7 passes through the color filters 9R, 9G, 9B and the liquid crystal layer 4 again, and is emitted from the rear reflection part A2 of each pixel A to the rear side of the liquid crystal element 1. .
[0050]
The light emitted to the rear side of the liquid crystal element 1 is transmitted through the rear phase difference plate 16 and is incident on the rear polarizing plate 14 from the front side. Is transmitted through the rear polarizing plate 14, further passes through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17, and is emitted to the rear side (display surface side). The polarized component parallel to the absorption axis is absorbed by the rear polarizer 14.
[0051]
Also at this time, the light emitted from the rear reflection part A2 of the non-electric field pixel A of the liquid crystal element 1 passes through the rear polarizing plate 14 and is emitted to the rear side. The light emitted from the portion A2 is absorbed by the rear polarizing plate 14, and from the rear side, a bright display of any one of red, green, and blue corresponding to the non-electric field pixel A of the liquid crystal element 1, and the liquid crystal element A color image with black dark display corresponding to one electric field application pixel A is observed.
[0052]
As described above, in the case of a display in which the front surface is the display surface, of the light incident from the front side which is the display surface side, the light incident on the rear reflection portion A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is reflected on the front side. In the case of a display which is blocked by the film 7 and has a rear surface as a display surface, of the light incident from the rear side which is the display surface side, the light incident on the front reflection portion A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 Although low-reflection processing is performed on the surface of the front reflection film 7 facing the front substrate 2 and the surface of the rear reflection film 8 facing the rear substrate 3, which are blocked by the rear reflection film 8. Therefore, the light incident from the display surface side and blocked by the front-side reflection film 7 or the rear-side reflection film 8 reflects very little on the display surface side. 8 has almost no effect on the contrast of the displayed image. . This is the same in a display using illumination light described later.
[0053]
In FIG. 2, (b) shows a display state using the illumination light of the liquid crystal display device, wherein the arrow line indicates the path of the illumination light when the front surface is used as the display surface, and the broken line indicates the rear surface. It shows an exit path of incident light from the rear side of the illumination light when the display surface is used.
[0054]
First, a description will be given of a display using illumination light having a front surface as a display surface. This display is performed by emitting illumination light from a front surface light source 17 on the display surface side.
[0055]
At this time, as shown by the arrow in FIG. 2B, the illumination light emitted from the front surface light source 17 is linearly polarized by the front polarizing plate 13 and further transmitted through the front phase plate 15. Incident on the liquid crystal element 1.
[0056]
The following is the same as the case of the display using the external light having the front surface as the display surface described above, and the light incident on the front reflection portion A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is transmitted to the color filters 9R, 9G, 9B and The light passes through the layer 4 and is reflected by the rear reflection film 8, and exits from the front reflection part A 1 of each pixel A to the front side of the liquid crystal element 1. Then, the reflected light emitted to the front side of the liquid crystal element 1 passes through the front-side retardation plate 15 and enters the front-side polarizing plate 13, and of the light, a polarization component parallel to the transmission axis of the front-side polarizing plate 13 is generated. The polarized light component transmitted through the front polarizer 13 and further transmitted through the light guide plate 18 of the front surface light source 17 and emitted to the front side (display surface side) is parallel to the absorption axis of the front polarizer 13. The light is absorbed by the front polarizer 13.
[0057]
Next, a description will be given of an illumination light display using the rear surface as a display surface. This display is performed by emitting illumination light from the rear surface light source 17 on the display surface side.
[0058]
At this time, as shown by broken lines in FIG. 2B, the illumination light emitted from the rear surface light source 17 is converted into linearly polarized light by the rear polarizing plate 14, and furthermore, the rear phase plate 16 and enters the liquid crystal element 1.
[0059]
The following is the same as the case of the external light display using the rear surface as the display surface described above. Light incident on the rear reflection part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is reflected by the liquid crystal layer 4 and the color filters 9R and 9G. , 9B, and is reflected by the front-side reflection film 7 and exits from the rear reflection portion A2 of each pixel A to the rear side of the liquid crystal element 1. Then, the reflected light emitted to the rear side of the liquid crystal element 1 passes through the rear phase difference plate 16 and is incident on the rear polarizing plate 14, of which light is parallel to the transmission axis of the rear polarizing plate 14. The polarized light component passes through the rear polarizer 13, further passes through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17, and exits to the rear side (display surface side), and the absorption axis of the rear polarizer 14. Is absorbed by the rear polarizer 14.
[0060]
The surface light source 17 can also be used as an auxiliary light source for supplementing the brightness of the display at the time of reflection display using external light. In this case, the illumination light may be emitted from the front surface light source 17, and the illumination light may be emitted from the rear surface light source 17 at the time of display using external light with the rear surface as the display surface.
[0061]
That is, the liquid crystal display device includes a front reflection portion A1 that reflects light incident from the front side and emits the light to the front side in each of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, and a rear reflection portion A1 that reflects light incident from the rear side. When a display is made using external light by forming a rear reflection portion A2 for emitting light to the side and arranging a front polarizing plate 13 and a rear polarizing plate 14 on the front side and the rear side of the liquid crystal element 1, respectively. Also, when displaying using illumination light from the surface light source 17, an image observed from the front side is displayed by light emitted from the front reflector A1 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, and the liquid crystal element An image observed from the rear side is displayed by light emitted from the rear reflection portion A2 of one of the plurality of pixels A.
[0062]
This liquid crystal display device displays an image observed from the front side by the light emitted from the front reflection part A1 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, and displays the image from the rear reflection part A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1. In order to display an image observed from the rear side by the emitted light of the above, the area of the display area in which the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 are arranged in a matrix corresponds to one of the front and rear display screens. Any size is acceptable.
[0063]
Therefore, according to this liquid crystal display device, it is possible to perform double-sided display using one liquid crystal element 1 and to reduce the plane area to the same extent as one of the front and rear display screens. Therefore, it can be mounted on a small electronic device.
[0064]
Moreover, in this liquid crystal display device, since the front reflection portion A1 and the rear reflection portion A2 are formed in all the pixels A of the liquid crystal element 1, the display of the liquid crystal element 1 is provided on the front side and the rear side. An image having the same screen size as the entire area of the area can be displayed.
[0065]
Further, in the above-described embodiment, a substantially half area of each pixel A of the liquid crystal element 1 is defined as a front reflection part A1, and the other substantially half area is defined as a rear reflection part A2. The aperture ratio can be made substantially the same as the display when the display is made as described above and the display when the rear surface is the display surface.
[0066]
The liquid crystal display device has, for example, display portions on both sides of a lid that is opened and closed with respect to the device main body. When the lid is closed, a display on the display portion on the outer surface of the lid is performed. Foldable mobile phone, in which, when the lid is opened, the display on the display unit on the inner surface of the lid (the surface facing the user of the electronic device when the lid is opened) is observed. The electronic device is mounted in the lid body such that one display surface of the liquid crystal display device faces the display portion on the inner surface of the lid, and the other display surface faces the display portion on the outer surface of the lid. You.
[0067]
When the liquid crystal display device is mounted on a lid of this type of electronic device, in a state where the lid is closed, only a display surface facing a display unit on an outer surface of the lid of the liquid crystal display device can be seen, When the lid is opened, both the display surface facing the inner surface of the lid of the liquid crystal display device and the display surface facing the outer surface of the lid become visible.
[0068]
The liquid crystal display device displays an image observed from the front side by light emitted from the front reflection part A1 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, and displays the image observed from the rear side on the liquid crystal element. Since the display using the external light is performed by displaying the light emitted from the rear reflection portion A2 of the plurality of pixels A, the display using both the front surface and the rear surface of the liquid crystal display device is visible (the cover of the electronic device). When the display is opened) and the external light of sufficient illuminance is incident from both the front side and the rear side of the liquid crystal display device, one of the display surfaces (observed by the user of the electronic device). Not only the display portion facing the display portion on the inner surface of the lid), but also the other display surface can display the same image as the display image on the one display surface. Can be observed.
[0069]
Further, in the liquid crystal display device, since the surface light sources 17 are disposed on the front side of the front polarizing plate 13 and the rear side of the rear polarizing plate 14, respectively, the display is performed using the illumination light from the surface light source 17. Also, when the illumination light is emitted from both the front and rear surface light sources 17, the same display image can be simultaneously observed from both sides.
[0070]
In the above-described embodiment, a substantially half area on one side of each pixel A of the liquid crystal element 1 is defined as a front reflection part A1, and an approximately half area on the other side is defined as a rear reflection part A2. The positional relationship, the shape, and the area ratio between the front reflection portion A1 and the rear reflection portion A2 may be arbitrary, and the front reflection portion A1 and the rear reflection portion A2 may be formed in a single pixel A.
[0071]
In the above embodiment, the surface light sources 17 are arranged on the front side of the front polarizing plate 13 and on the rear side of the rear polarizing plate 14, respectively. However, one or both of the surface light sources 17 are omitted, and either one of them is omitted. The display using the surface or both surfaces as the display surface may be limited to the display using external light.
Further, in the above embodiment, only the front reflection part A1 and the rear reflection part A2 are formed in the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, respectively. The portion A1 and the rear reflection portion A2, and a transmission portion that transmits light incident from the front side and the rear side and emits the light to the rear side and the front side may be formed.
[0072]
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention in a display state using external light and a display state using illumination light from a surface light source. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
[0073]
In the liquid crystal display device of this embodiment, a plurality of front reflection films 7 on the inner surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 and a plurality of rear reflection films 8 on the inner surface of the rear substrate 3 are respectively provided in a plurality of pixels A. Provided except for a predetermined area, the areas other than the front reflection section A1 and the rear reflection section A2 of the plurality of pixels A transmit light incident from the front side and the rear side and transmit light emitted to the rear side and the front side. A portion A3 is formed, and incident light from the front-rear direction is transmitted to the front side of the front polarizing plate 13 and the rear side of the rear polarizing plate 14, and illumination light is emitted from the surface facing the polarizing plates 13 and 14. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0074]
In this embodiment, the plurality of front-side reflective films 7 on the inner surface of the front-side substrate 2 of the liquid crystal element 1 correspond to approximately one-third of one side of all the pixels A arranged in a matrix. By providing a plurality of rear reflective films 8 on the inner surface of the rear substrate 3 so as to correspond to approximately one-third of the area on the other side of all the pixels A, respectively, one side of each pixel A is substantially One-third of the area is defined as a front reflector A1 that reflects the light incident from the front side by the rear-side reflection film 8 and emits the light to the front side. A rear reflection portion A2 that reflects light incident from the side by the front reflection film 7 and emits the light to the rear side. The remaining area of each of the pixels A, that is, the area approximately 1/3 of the center of the pixel A, is And a transmission portion A3 that transmits light incident from the rear side and emits the light to the rear side and the front side.
[0075]
In the liquid crystal display device of this embodiment, when any of the front surface and the rear surface is used as a display surface, when using external light, external light incident from the display surface side is transmitted to the display surface side of the liquid crystal element 1. Performs reflection display in which the light is reflected by the reflection films 7 and 8 on the opposite sides and is emitted to the display surface side. When illumination light from the surface light source 17 is used, illumination is performed from the surface light source 17 on the opposite side to the display surface side. Light is emitted and illumination light incident from the opposite side is transmitted through the liquid crystal element 1 and emitted to the display surface side to perform transmission display.
[0076]
FIG. 3A shows a display state using external light of the liquid crystal display device of this embodiment. Arrows indicate the path of light incident from the front side when the front surface is used as the display surface. The line indicates the path of light incident from the rear side when the rear surface is the display surface.
[0077]
First, a description will be given of an external light utilizing display having a front surface as a display surface. At this time, as shown by an arrow in FIG. 3A, external light incident from the front side which is the display surface side is the front surface. The light passes through the light guide plate 18 of the light source 17 and enters the front polarizing plate 13, is converted into linearly polarized light by the front polarizing plate 13, passes through the front phase difference plate 15, and enters the liquid crystal element 1.
[0078]
Among the light incident on the liquid crystal element 1 from the front side, the light incident on the rear reflection part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is a front reflection film having a surface facing the front substrate 2 on which low reflection processing is performed. 7, the light that has entered the front reflection part A1 and the transmission part A3 of each pixel A is colored by the color filters 9R, 9G, and 9B and enters the liquid crystal layer 4.
[0079]
Then, of the light incident on the front reflection part A1 and the transmission part A3 of each pixel A from the front side of the liquid crystal element 1, the light incident on the front reflection part A1 and transmitted through the liquid crystal layer 4 is the first light described above. Similarly to the embodiment, the light reflected by the rear reflective film 8 and emitted to the front side of the liquid crystal element 1, and of the light, a polarized component parallel to the transmission axis of the front polarizer 13 passes through the front polarizer 13. Further, the light passes through the light guide plate 18 of the front surface light source 17 and is emitted to the front side (display surface side), and the polarized light component parallel to the absorption axis of the front polarizing plate 13 is absorbed by the front polarizing plate 13. .
[0080]
On the other hand, the light that has entered the transmissive portion A3 of each pixel A from the front side of the liquid crystal element 1 and transmitted through the liquid crystal layer 4 is emitted to the rear side of the liquid crystal element 1, and among the light, the rear polarizer 14 The polarized light component parallel to the transmission axis is transmitted through the rear polarizing plate 14, further transmitted through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17, and emitted to the rear side (opposite to the display surface). The polarized light component parallel to the absorption axis of the rear polarizer 14 is absorbed by the rear polarizer 14.
[0081]
Next, a description will be given of an external light utilizing display having a rear surface as a display surface. In this case, as shown by broken lines in FIG. 3A, external light incident from the rear side, which is the display surface side, The light passes through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17 and enters the rear polarizing plate 14, is linearly polarized by the rear polarizing plate 14, and further passes through the rear phase plate 16 to the liquid crystal element 1. Incident.
[0082]
Of the light incident on the liquid crystal element 1 from the rear side, the light incident on the front reflection portion A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is the rear side on which the surface facing the rear substrate 3 has been subjected to low reflection processing. The light that is blocked by the reflective film 8 and enters the rear reflective portion A2 and the transmissive portion A3 of each pixel A enters the liquid crystal layer 4, passes through the liquid crystal layer 4, and is colored by the color filters 9R, 9G, and 9B. You.
[0083]
Then, of the light incident on the rear reflection part A2 and the transmission part A3 of each pixel A from the rear side of the liquid crystal element 1, the light incident on the rear reflection part A2 and transmitted through the liquid crystal layer 4 is the first light described above. Similarly to the embodiment, the light reflected by the front-side reflection film 7 and emitted to the rear side of the liquid crystal element 1, and out of the light, a polarization component parallel to the transmission axis of the rear-side polarization plate 14 is converted to the rear-side polarization plate. 14, and further passes through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17 and exits to the rear side (display surface side). The polarized light component parallel to the absorption axis of the rear polarizer 14 is transmitted to the rear side. It is absorbed by the polarizing plate 14.
[0084]
On the other hand, the light that has entered the transmissive portion A3 of each pixel A from the rear side of the liquid crystal element 1 and has passed through the liquid crystal layer 4 is emitted to the front side of the liquid crystal element 1, and among the light, The polarized light component parallel to the transmission axis passes through the front polarizing plate 13, further passes through the light guide plate 18 of the front surface light source 17, and is emitted to the front side (the side opposite to the display surface). Is absorbed by the front polarizer 13.
[0085]
In FIG. 3, (b) shows a display state using illumination light of the liquid crystal display device of this embodiment, and the arrows indicate the path of the illumination light when the front surface is used as the display surface, and the broken line. Indicates the exit path of incident light from the rear side of the illumination light when the rear surface is used as the display surface.
[0086]
First, a description will be given of a display using illumination light having a front surface as a display surface. This display is performed by emitting illumination light from a surface light source 17 on the rear side opposite to the display surface (front surface).
[0087]
At this time, as shown by the arrow in FIG. 3B, the illumination light emitted from the rear surface light source 17 is linearly polarized by the rear polarizing plate 14, and To enter the liquid crystal element 1.
[0088]
Of the light incident on the liquid crystal element 1 from the rear side, the light incident on the front reflection portion A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is the rear side on which the surface facing the rear substrate 3 has been subjected to low reflection processing. The light that is blocked by the reflective film 8 and enters the rear reflective portion A2 and the transmissive portion A3 of each pixel A enters the liquid crystal layer 4, passes through the liquid crystal layer 4, and is colored by the color filters 9R, 9G, and 9B. You.
[0089]
Then, of the light incident on the rear reflection part A2 and the transmission part A3 of each pixel A from the rear side of the liquid crystal element 1, the light incident on the transmission part A3 and transmitted through the liquid crystal layer 4 is the light of the liquid crystal element 1. The polarized light emitted to the front side and parallel to the transmission axis of the front-side polarizing plate 13 is transmitted through the front-side polarizing plate 13 and further transmitted through the light-guiding plate 18 of the front surface light source 17 to reach the front side (display). The light exits to the front side and is parallel to the absorption axis of the front polarizer 13 and is absorbed by the front polarizer 13.
[0090]
On the other hand, the light that has entered the rear reflection portion A2 of each pixel A from the rear side of the liquid crystal element 1 and has passed through the liquid crystal layer 4 is reflected by the front reflection film 7 and emitted to the rear side of the liquid crystal element 1, Of the light, a polarized light component parallel to the transmission axis of the rear polarizing plate 14 transmits through the rear polarizing plate 14 and further transmits through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17 to the rear side (display surface). (The side opposite to the opposite side), and the polarized light component parallel to the absorption axis of the rear polarizer 14 is absorbed by the rear polarizer 14.
[0091]
Next, a description will be given of an illumination light display using the rear surface as a display surface. This display is performed by emitting illumination light from the front surface light source 17 on the opposite side to the display surface (rear surface).
[0092]
At this time, as indicated by broken lines in FIG. 3B, the illumination light emitted from the front surface light source 17 is converted into linearly polarized light by the front polarizing plate 13 and further transmitted through the front phase plate 15. And enters the liquid crystal element 1.
[0093]
Among the light incident on the liquid crystal element 1 from the front side, the light incident on the rear reflection part A2 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is a front reflection film having a surface facing the front substrate 2 on which low reflection processing is performed. 7, the light that has entered the front reflection part A1 and the transmission part A3 of each pixel A is colored by the color filters 9R, 9G, and 9B and enters the liquid crystal layer 4.
[0094]
Then, of the light incident on the front reflection part A1 and the transmission part A3 of each pixel A from the front side of the liquid crystal element 1, the light incident on the transmission part A3 and transmitted through the liquid crystal layer 4 is behind the liquid crystal element 1. Out of the light, the polarized light component of the light parallel to the transmission axis of the rear polarizer 14 passes through the rear polarizer 14 and further transmits through the light guide plate 18 of the rear surface light source 17. The polarized light emitted to the rear side (display surface side) and parallel to the absorption axis of the rear polarizing plate 14 is absorbed by the front polarizing plate 13.
[0095]
On the other hand, light incident on the front reflector A1 of each pixel A from the front side of the liquid crystal element 1 and transmitted through the liquid crystal layer 4 is reflected by the rear reflection film 8 and emitted to the front side of the liquid crystal element 1; Of the light, a polarized light component parallel to the transmission axis of the front polarizing plate 13 transmits through the front polarizing plate 13 and further transmits through the light guide plate 18 of the front surface light source 17 (on the side opposite to the display surface). And the polarized light component parallel to the absorption axis of the front polarizing plate 13 is absorbed by the front polarizing plate 13.
[0096]
Also in this embodiment, the surface light source 17 may be used as an auxiliary light source for supplementing the brightness of the display at the time of reflective display using external light. In the case of the display using external light, the illumination light is also emitted from the rear surface light source 17, and in the case of the display using external light in which the rear surface is the display surface, the illumination light is also emitted from the front surface light source 17. Just do it.
[0097]
That is, the liquid crystal display device of this embodiment includes a front reflector A1 that reflects light incident from the front side and emits the light to the front side in each of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1, and reflects the light incident from the rear side. A rear reflection portion A2 for emitting light to the rear side and a transmission portion A3 for transmitting light incident from the front side and the rear side and emitting the light to the rear side and the front side are formed, and the front side and the rear side of the liquid crystal element 1 are formed. The front polarizer 13 and the rear polarizer 14 are disposed on the front side, and the front side of the front polarizer 13 and the rear side of the rear polarizer 14 transmit incident light from the front and rear directions, respectively, and By arranging a surface light source 17 that emits illumination light from a surface facing the plates 13 and 14, when display is performed using external light, a plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 receive light from the front reflector A <b> 1. Image observed from the front side by emitted light When displaying an image observed from the rear side by the light emitted from the rear reflection portion A2 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 and displaying the image using illumination light from the surface light source 17, An image viewed from the front side and an image viewed from the rear side are displayed by light emitted from the transmission portions A3 of the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1.
[0098]
Also in the liquid crystal display device of this embodiment, the area of the display area in which the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 are arranged in a matrix may be a size corresponding to one of the front and rear display screens, Therefore, both sides can be displayed using one liquid crystal element 1, and the plane area can be reduced to the same extent as one of the front and rear display screens.
[0099]
Moreover, in this liquid crystal display device, the front reflection part A1, the rear reflection part A2, and the transmission part A3 are formed in all the pixels A of the liquid crystal element 1, respectively. An image having the same screen size as the entire display area of the element 1 can be displayed.
[0100]
In this embodiment, approximately one-third of the area of each pixel A of the liquid crystal element 1 is defined as a front reflection part A1, another approximately one-third is defined as a rear reflection part A2, and the remaining one-third is defined as an area. Is a transmissive part A3, so that the aperture ratio of the display on the front surface and the rear surface using the external light is substantially the same, and the aperture ratio of the display on the front and rear surfaces using the illumination light from the surface light source 17 is the same as the external light. Can be made substantially the same.
[0101]
Incidentally, also in the liquid crystal display device of this embodiment, when the display using the external light is performed in an environment where external light of sufficient illuminance is incident from both the front side and the rear side, the same display image is simultaneously displayed from both sides. Can be observed.
[0102]
Further, as described above, the liquid crystal display device of this embodiment, when displaying using the illumination light from the surface light source 17, uses the liquid crystal element 1 of the illumination light emitted from the rear surface light source 17. The light incident on the rear reflection part A2 of the pixel A is reflected and emitted to the rear side. Of the illumination light emitted from the front surface light source 17, the light incident on the front reflection part A1 of each pixel A of the liquid crystal element 1 is Since the reflected light is emitted to the front side, when the illumination light is emitted from the rear surface light source 17 to display an image observed from the front side, the same image as the image observed from the front side is also displayed from the rear side. Simultaneously, when illuminating light is emitted from the front surface light source 17 to display an image observed from the rear side, the same image as the image observed from the front side is simultaneously observed from the rear side. Can be.
[0103]
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention in a display state using external light and in a display state using illumination light from a surface light source. In this embodiment, the same components as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted.
[0104]
In the liquid crystal display device of this embodiment, the liquid crystal element 1 has a configuration in which a front reflection portion A1, a rear reflection portion A2, and a transmission portion A3 are formed in each pixel A, respectively, as in the second embodiment. One of the front side of the plate 13 and the rear side of the rear polarizer 14, for example, the rear side of the rear polarizer 14, the incident light from the front-rear direction is transmitted and the illumination light is transmitted from the surface facing the polarizer 14. In this configuration, one surface light source 17 that emits light is arranged, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
[0105]
When using the external light, the liquid crystal display device displays an image observed from the front side by the light emitted from the front reflection part A1 of each pixel A of the liquid crystal element, and displays the image of each pixel A of the liquid crystal element. When an image observed from the rear side is displayed by the light emitted from the rear reflecting portion A2, and when the illumination light is used, the rear polarizing plate 14 is used regardless of whether the front surface is the display surface or the rear surface is the display surface. Illuminating light is emitted from the surface light source 17 disposed on the rear side of the liquid crystal element, and an image viewed from the front is displayed by the light emitted from the transmission part A3 of each pixel A of the liquid crystal element. The image observed from the rear surface by the light emitted from the rear reflection portion A2 is displayed.
[0106]
4A shows a display state of the liquid crystal display device of this embodiment using external light, and FIG. 4B shows a display state of the liquid crystal display device of this embodiment using illumination light. I have.
[0107]
In this liquid crystal display device, one surface light source 17 is disposed only on the rear side of the rear polarizing plate 14, so that external light from the front directly enters the front polarizing plate 13 and the liquid crystal element 1 The light emitted from the front reflection part A1 of each pixel A and transmitted through the front polarizing plate 13 and the light emitted from the transmission part A3 of each pixel A of the liquid crystal element 1 to the front and transmitted through the front polarizing plate 13 Although the light is emitted directly to the front side, except for this, the exit path of the incident light when using external light is the same as that of the liquid crystal display device of the second embodiment shown in FIG. When the illumination light from the surface light source 17 is used, the exit path of the incident light uses the illumination light from the rear surface light source 17 in the liquid crystal display device of the second embodiment shown in FIG. Since the route is the same as that of the route, the duplicate description will be omitted.
[0108]
That is, when using the external light, the liquid crystal display device of this embodiment performs display using the front surface as the display surface and display using the rear surface as the display surface, respectively, by reflection display. Is used, the display with the front surface as the display surface is performed by the transmissive display, and the display with the rear surface as the display surface is performed by the reflective display.
[0109]
According to this liquid crystal display device, only one surface light source 17 is required, so that the cost can be reduced as compared with the liquid crystal display devices of the first and second embodiments having two surface light sources 17.
[0110]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention in a display state using external light and a display state using illumination light from a surface light source. In this embodiment, the same components as those in the above-described first to third embodiments are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted.
[0111]
In the liquid crystal display device of this embodiment, a liquid crystal element 1 is formed with a front reflection part A1, a rear reflection part A2, and a transmission part A3 in each pixel A, and a plurality of liquid crystal elements 1 on the inner surface of a front substrate 2 of the liquid crystal element 1. The first scanning electrode 5a corresponding to both the front reflection part A1 and the transmission part A3 of each pixel A, and the second scanning electrode 5b corresponding to the rear reflection part A2 of each pixel A And a plurality of signal electrodes on the inner surface of the rear substrate 3 of the liquid crystal element 1 are respectively connected to a first signal electrode 6a corresponding to the front reflection portion A1 of each pixel A and a rear portion of each pixel A. It is configured to be divided into the second signal electrode 6b corresponding to both the reflection part A2 and the transmission part A3, and one of the front side of the front polarization plate 13 and the rear side of the rear polarization plate 14, for example, the rear polarization plate Transmit the incident light from the front and rear direction to the rear side of 14 Is intended together to place one surface light source 17 for emitting illumination light from the surface facing the polarizing plate 14, other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0112]
In this embodiment, the first scanning electrode 5a of the liquid crystal element 1 is formed for each of the pixels A so as to correspond to both the front reflection part A1 and the transmission part A3, and the second scanning electrode 5a is formed. 5b is formed for each of the pixels A so as to correspond to the rear reflection portion A3. Of the first and second scan electrodes 5a and 5b corresponding to the plurality of pixels A in the same row, respectively, Are commonly connected to a first scan electrode wiring (not shown) provided along one side of each pixel row, and the second scan electrodes 5b are connected to the other side of each pixel row. It is commonly connected to a second scanning electrode wiring (not shown) provided alongside.
[0113]
The first signal electrode 6a is formed for each of the pixels A so as to correspond to the front reflection portion A1, and the second signal electrode 6b is formed for each of the pixels A so as to correspond to the rear reflection portion A2. Of the first and second signal electrodes 6a and 6b respectively corresponding to the plurality of pixels A in the same column, the first signal electrodes 6a are formed so as to correspond to both of the transmission portions A3, and The second signal electrodes 6b are commonly connected to a first signal electrode wire (not shown) provided along one side of the column, and the second signal electrodes 6b are connected to a second signal electrode (not shown) provided along the other side of each pixel column. Are commonly connected to the signal electrode wiring.
[0114]
5A shows a display state using external light of the liquid crystal display device of this embodiment, and FIG. 5B shows a display state of using illumination light of the liquid crystal display device of this embodiment. I have.
[0115]
In this liquid crystal display device, one surface light source 17 is arranged on the rear side of the rear polarizing plate 14, and the exit path of incident light when using external light, and the illumination light from the surface light source 17 Since the exit path of the incident light when using is the same as that of the liquid crystal display device of the third embodiment described above, the overlapping description will be omitted.
[0116]
The liquid crystal display device according to the present embodiment has a configuration in which each of the liquid crystal elements 1 is displayed in accordance with the condition of which of the front and rear surfaces is used as the display surface or the display that uses the external light or the illumination light from the surface light source 17. The potentials of the signals supplied to the first and second scanning electrodes 5a and 5b of the pixel row are individually controlled, and the potentials of the signals supplied to the first and second signal electrodes 6a and 6b of each pixel column are changed. The display is driven by individually controlling them.
[0117]
That is, this liquid crystal display device supplies a scanning signal to the first scanning electrode 5a of the pixel A for each selection period of the pixel A in each row of the liquid crystal element 1 when the front surface is used as the display surface, for example. A write signal having a potential difference corresponding to write data with respect to the scan signal is supplied to the second signal electrodes 6a and 6b, and the write signal or this write signal is supplied to the second signal electrode 5b. By supplying a signal of a potential difference that does not substantially operate the liquid crystal molecules, the rear reflection portion A2 of each pixel A is always substantially in an electric field state, and the front reflection portion A1 of each pixel A and the transmissive display portion A3 is driven by applying a write electric field.
[0118]
Therefore, at this time, the voltage of the potential difference according to the write data is applied to the front reflection part A1 and the transmissive display part A3 of each pixel A of the liquid crystal element 1 every selection period, and the rear reflection part of each pixel A A2 is always in a substantially electric field-free state. Therefore, an image is displayed only on the front surface, which is the display surface, by the light emitted from the front reflection portion A1 and the transmission portion A3 of each pixel A. From the rear surface opposite to the display surface, the entire screen is entirely A non-display state in which the pixel A becomes white due to the mixed color of the red, green, and blue colored lights emitted from the rear reflection portion A2 of the pixel A.
[0119]
When the rear surface is used as the display surface, the scan signal is supplied to the first and second scan electrodes 5a and 5b, and the write signal is supplied to the second signal electrode 6b. By supplying the write signal or a signal of a potential difference that does not substantially operate the liquid crystal molecules to the write signal to the signal electrode 6a, the front reflection portion A1 of each pixel A is always kept substantially in an electric field state. The pixel A is driven by applying a writing electric field to the transmission part A3 and the rear reflection part A2 of the pixel A. By this driving, an image can be displayed by the emitted light only on the rear surface, which is the display surface, and the entire screen on the rear surface opposite to the display surface can be in a non-display state in which the entire screen is white.
[0120]
Further, in this embodiment, when the front surface is the display surface, a scanning signal is supplied to the first and second scanning electrodes 5a and 5b and the second signal electrode 6b, and the first signal electrode 6a is supplied to the first and second scanning electrodes 5a and 5b. A write signal may be supplied, and when the rear surface is used as a display surface, the scan signal is supplied to the first scan electrode 5a and the first and second signal electrodes 6a and 6b, The writing signal may be supplied to the second scanning electrode 5b. By this driving, the display can be performed only by the reflection display, and the display content cannot be viewed from the opposite side of the display surface at all. be able to.
[0121]
Therefore, according to the liquid crystal display device of this embodiment, the display image is displayed on the display surface regardless of which of the front and rear surfaces is used as the display surface, and also when using either the external light or the illumination light from the surface light source 17. Can be displayed only on the display surface so as not to be seen from the opposite side.
[0122]
In the second to fourth embodiments shown in FIGS. 3 to 5 described above, approximately one-third of the area on one side and the other side of each pixel A of the liquid crystal element 1 is divided into a front reflection part A1 and a rear reflection part. Although the area of about 1/3 of the center of each pixel A is set as the transmission section A3, the positional relationship and the area ratio between the front reflection section A1 and the rear reflection section A2 and the transmission section A3 may be arbitrary. Further, a plurality of front reflection portions A1, rear reflection portions A2, and transmission portions A3 may be formed in one pixel A.
[0123]
In the third and fourth embodiments, the surface light source 17 is disposed on the rear side of the rear polarizing plate 14. However, the surface light source 17 is disposed on the rear side of the front polarizing plate 13, and When the illumination light from the light source 17 is used, an image observed from the front is displayed by light emitted from the front reflection part A1 of each pixel A of the liquid crystal element, and an image observed from the rear is displayed on the liquid crystal. The display may be performed by the light emitted from the transmission part A3 of each pixel A of the element.
[0124]
Further, the liquid crystal display device of each of the above embodiments has the liquid crystal element 1 of the simple matrix type, but the liquid crystal element may be of the active matrix type, and the present invention is not limited to the normally white mode. Instead, the present invention can be applied to a normally black mode liquid crystal display device.
[0125]
【The invention's effect】
In the liquid crystal display device according to the present invention, a plurality of front reflection films are provided on an inner surface of the front substrate, respectively, in correspondence with predetermined regions in the plurality of pixels. A plurality of rear-side reflection films are provided corresponding to predetermined regions other than the region where the front-side reflection film corresponds, respectively, and a region where the rear-side reflection film of the plurality of pixels is provided, from the front side A front reflection portion is formed to reflect the incident light by the rear reflection film and emit the light to the front side, and the region where the front reflection film of the plurality of pixels is provided reflects the light incident from the rear side to the front side. The liquid crystal device includes a liquid crystal element in which a rear reflection portion that reflects light by the film and emits light to the rear side is formed, and a front polarizing plate and a rear polarizing plate disposed on the front side and the rear side of the liquid crystal element. Therefore, using one liquid crystal element As well as surface display, it is possible to reduce the plane area, to the same extent as either the display screen of the front and rear.
[0126]
In the liquid crystal display device of the present invention, each of the plurality of pixels of the liquid crystal element may have only the front reflection portion and the rear reflection portion, in which case, the image viewed from the front side and the image viewed from the rear side are provided. The image to be displayed can be displayed by reflection display using external light.
[0127]
In that case, a surface light source that transmits incident light from the front-rear direction and emits illumination light from a surface facing the polarizing plate is disposed on at least one of the front side of the front polarizing plate and the rear side of the rear polarizing plate. In this manner, at least one of the image viewed from the front side and the image viewed from the rear side is preferably used, and a reflective display using external light and illumination light from the surface light source are used. It can be displayed by both of the reflection display.
[0128]
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, a front reflection film and a rear reflection film corresponding to a plurality of pixels of the liquid crystal element are provided except for a predetermined region in the pixel, respectively. By the area other than the front reflection portion and the rear reflection portion, while forming a transmission portion that transmits light incident from the front side and the rear side and emits light to the rear side and the front side, the front side of the front side polarizing plate and the rear side polarizing plate It is more preferable to arrange a surface light source that transmits incident light from the front-rear direction and emits illumination light from a surface facing the polarizing plate on at least one of the rear sides. In this manner, observation is performed from the front side. The image to be viewed and the image to be observed from the rear side can be displayed by both a reflective display using external light and a transmissive display or a reflective display using illumination light from the surface light source. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the liquid crystal display device of the first embodiment in a display state using external light and a display state using illumination light from a surface light source.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention in a display state using external light and a display state using illumination light from a surface light source.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention in a display state using external light and a display state using illumination light from a surface.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention in a display state using external light and a display state using illumination light from a surface light source.
[Explanation of symbols]
1: Liquid crystal element
2.3 Substrate
4: Liquid crystal layer
5, 6, 5a, 5b, 6a, 6b ... electrodes
7.8 ... Reflection film
9R, 9G, 9B ... Color filter
A: Pixel
A1: Front reflector
A2: Back reflection part
A3 ... Transmissive part
13,14 ... Polarizing plate
15, 16 ... retardation plate
17 ... Surface light source

Claims (4)

対向配置された前側基板と後側基板との間に液晶層が設けられ、前記前側基板と後側基板の対向する内面の一方に少なくとも１つの電極が、他方の内面に前記少なくとも１つの電極と対向する領域により複数の画素を形成するための複数の電極が設けられるとともに、前記前側基板の内面に、前記複数の画素内の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の前側反射膜が設けられ、前記後側基板の内面に、前記複数の画素内の前記前側反射膜が対応する領域以外の予め定められた領域にそれぞれ対応させて複数の後側反射膜が設けられ、前記複数の画素の前記後側反射膜が設けられた領域により、前側から入射した光を前記後側反射膜により反射して前側に出射させる前方反射部が形成され、前記複数の画素の前記前側反射膜が設けられた領域により、後側から入射した光を前記前側反射膜により反射して後側に出射させる後方反射部が形成されてなる液晶素子と、
前記液晶素子の前側と後側とに配置された前側偏光板及び後側偏光板とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal layer is provided between the front substrate and the rear substrate that are disposed to face each other, and at least one electrode is provided on one of the opposed inner surfaces of the front substrate and the rear substrate, and the at least one electrode is provided on the other inner surface. A plurality of electrodes for forming a plurality of pixels are provided by the opposing regions, and a plurality of front-side reflection films are provided on the inner surface of the front-side substrate so as to respectively correspond to predetermined regions in the plurality of pixels. A plurality of rear reflection films are provided on an inner surface of the rear substrate, respectively corresponding to predetermined regions other than a region corresponding to the front reflection film in the plurality of pixels, and the plurality of pixels are provided. By the region where the rear reflection film is provided, a front reflection portion that reflects light incident from the front side by the rear reflection film and emits the light to the front side is formed, and the front reflection film of the plurality of pixels is provided. Is The region, a liquid crystal element back reflection portion to be emitted to the rear side of the light incident from the rear and reflected by the front reflecting film is formed,
A liquid crystal display device comprising: a front polarizing plate and a rear polarizing plate disposed on a front side and a rear side of the liquid crystal element. 液晶素子の複数の画素はそれぞれ、前方反射部と後方反射部のみを有していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the plurality of pixels of the liquid crystal element has only a front reflection portion and a rear reflection portion. 前側偏光板の前側と後側偏光板の後側の少なくとも一方に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板に対向する面から照明光を出射する面光源が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。At least one of the front side of the front-side polarizing plate and the rear side of the rear-side polarizing plate, a surface light source that transmits incident light from the front-rear direction and emits illumination light from a surface facing the polarizing plate is arranged. 3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein: 液晶素子の複数の画素に対応する前側反射膜と後側反射膜はそれぞれ、前記画素内の予め定められた領域を除いて設けられており、前記複数の画素の前方反射部及び後方反射部以外の領域により、前側及び後側から入射した光を透過させて後側及び前側に出射する透過部が形成されるとともに、前側偏光板の前側と後側偏光板の後側の少なくとも一方に、前後方向からの入射光を透過させるとともに前記偏光板に対向する面から照明光を出射する面光源が配置されていることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。The front-side reflection film and the rear-side reflection film corresponding to the plurality of pixels of the liquid crystal element are provided except for a predetermined region in the pixel, respectively, except for the front reflection portion and the rear reflection portion of the plurality of pixels. By the region, a transmitting portion that transmits light incident from the front side and the rear side and exits to the rear side and the front side is formed, and at least one of the front side of the front polarizing plate and the rear side of the rear polarizing plate, The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a surface light source that transmits incident light from a direction and emits illumination light from a surface facing the polarizing plate is arranged.
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